带附加空气室空气悬架电子控制单元研究

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1、带附加空气室空气悬架电子控制单元研究摘要本文建立了空气悬架1／4振动模型，分析了空气弹簧刚度调节原理和控制特性，利用Matlab建立空气悬架i／4仿真模型，分别对白噪声路面，正弦渡路面和锯齿渡路面进行仿真，验证最优控制算法的有效性，并研制了空气弹簧的电子控制单元．在硬件系统研制过程中，应用ProtclDXP2004完成电路原理图的设计，选用ATMEL公司的AT89C52单片机作为微处理器，设计时钟、滤波放大电路、采样／保持电路、A／D转换电路、输出控制电路．在系统软件研制过程中，依据空气弹簧已有的特性研究结果，采用结构化和模块化方法，设计了一种不依赖于精确数

2、学模型的自适应控制方法．本控制单元把车身的垂直加速度信号作为目标量，控制单元接收加速度传感器检测的加速度信号以及压力传感器检测的压力信号，将加速度信号进行快速傅立叶变换，并与设定的控制规则相比较，得到空气弹簧的调节趋势。通过控制电磁阀的通，断电，改变空气弹簧内的空气压力以及通过步进电机调节节流阀口，改变空气弹簧与附加气室之间空气流量，调节空气弹簧的刚度和阻尼，将空气弹簧调节到合适的状态，从而实现对空气弹簧的控制．通过单频激振实验研究，检验电子控制单元的减振效果，此电子控制单元可以根据检测到的加速度信号和压力信号，有效调节空气弹簧刚度和阻尼，提高汽车的行驶平顺

3、性，实验结果比较理想．关键词：空气悬架：最优控制；电子控制单元；刚度；阻尼IIDEVELoPMENToFELECTRoNICCoNTRoLUNITFoRAIRSUSPENSIoNWITHAXUILIARYCHAMBERABSTRACTThepaperisbased011theone-quartervehiclevibrationmodelofairsuspensionsystem、Ⅳimauxiliarychamber,stiffnessadjustmenttheoryandcontrolcharacteristicofairsuspensionwereal

4、sodiscussed．AsimulationmodelwasbuiltusingMau曲astobetheexcitationforwhitenoiseroadsurface，sinewaveroadsurfaceandtoothwaveroadsurface．Compa工edwithpassivesuspension,wevalidatedtheusefulnessoftheoptionalcontrolmethodandacontrolunitWasdeveloped．IntheCOUrseofdevelopingthehardwaresystem，t

5、hecircuitsdiagramandprintcircuitboardwerefinishedbyProtelDXP2004．Onthebasisofanalyzingfunctionofhardwarecircuit,choosingAT89C52MCUasthecoreofthecontrollerhardware，includingfilterandamplifiertirenit,sampleandholdcircuR，Analog-to—Digitalconversioncircuit，outportcontrolcircuitete．Inth

6、ecourseofdevelopingthesoftwaresystem,basedontheformerresultswehadgot，self-adaptationcontrolmethodwithoutmathematicalprecisemodelWasappliedtodesigntheairsuspensioncontroller．TheControlunittookaccelerationinverticalvibrationasaimvalue，processedtheverticalaccelermionsignalfromaccelera

7、tiontransducer,hadaFFTtransformtogetthe删ustingtendencycomparedwiththecontrolruleswesetbefore．ElectronicvalvewascontrolledtogetorloseelectrictoadjustthepressureofairspringandthesignalsfromMCUWastransmittedtothestepmotordriver．Thesizeofthethrottleorificecallbechangedbythevalve．Bythec

8、omparingtheresultsofthesus