基于模糊PID的悬架试验台激振控制系统仿真

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1、第53卷第2期农业装备与车辆工程2015年2月Vol．53第53卷第No．22期AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERINGFebruary2015doi：10．3969／j．issn．1673－3142．2015．02．011基于模糊PID的悬架试验台激振控制系统仿真11222刘刚，高家兵，聂高法，方涛，王雪娇（1.241009安徽省芜湖市奇瑞汽车股份有限公司；2.241000安徽省芜湖市安徽工程大学机械与汽车工程学院）［摘要］采用模糊自整定PID控制方法，完成了电液伺服悬架试验台控制系统的设计，推导了相关执行元件的传递函数，并建立了数学仿真模型

2、。仿真结果表明，采用电液伺服系统和模糊PID控制相结合的设计方案，可以获得较高的跟随精度，响应时间短，超调量小，鲁棒性强。［关键词］电液伺服系统；悬架试验台；模糊PID控制［中图分类号］U467．52；TP202［文献标志码］A［文章编号］1673-3142(2015)02-0051-06SimulationofSuspensionTestbedBasedonFuzzy－PIDControlLiuGang1，GaoJiabing1，NieGaofa2，FangTao2，WangXuejiao2（1．CheryAutomobileCo．，Ltd．，WuhuCity，AnhuiProvi

3、nce241009，China；2．CollegeofMechanical＆AutomotiveEngineering，AnhuiPolytechnicUniversity，WuhuCity，AnhuiProvince241000，China）［Abstract］Withthefuzzyself－tuningPIDcontroltechnology，thedesignoftheelectro－hydraulicsuspensiontestbedwascom-pleted，thetransferfunctionsoftheexecutecomponentwerededucedandam

4、athematicalsimulationmodelwasbuilt．Theresultsshowedthattheplancombiningtheelectro－hydraulicservosystemwiththefuzzyPIDcontrolcouldobtainhigherprecision，fasterresponse，themaximumdeviationapproachingzeroandpowerfulrobustness．［Keywords］electro－hydraulicservosystem；suspensiontestbed；fuzzyPIDcontrol0

5、引言各种独立悬架的静、动态性能测试。测试平台的原理结构如图1所示。悬架是汽车的车架(或车身)与车轴(或车轮)之间的一切传力连接装置的总称，其性能和品质直接影响汽车的操纵稳定性和平顺性。汽车电液伺服悬架试验台作为一种在实验室内用以检验和评价各类悬架性能的标准试验设备(提供典型路面激励)，在汽车研发过程中占有相当重要的地位。PID控制具有原理简单、使用方便、稳定性和鲁棒性好的特点，但对于电液伺服系统的非线性、大滞后和时变不确定性，常规PID参数整定无法[1]达到理想的控制效果。为了提高本电液伺服悬架图1悬架测试台的总体构成原理试验台跟随精度，缩短响应时间，降低超调量，同Fig．1Sket

6、chmapofsuspensiontestbed时实现PID参数的实时在线调节，本文设计了模测试台主要构件有底座、试验台架、激振台。糊PID控制方案，并基于Simulink仿真模型验证底座的两侧安装试验台架，上侧安装支撑顶板，激了该方案的可行性。振台安装于底座上。1悬架试验台的组成及原理2电液伺服系统和控制系统的组成及原理本文围绕四分之一汽车模型悬架动态特性测2.1电液伺服系统的组成及原理试这一主题，研制开发了基于电液伺服系统和模激振台电液伺服系统由工控机、伺服电磁阀、糊PID控制的悬架特性测试平台，该平台适用于液压泵站、液压缸等组成。该系统的构成及原理如收稿日期：2014－10－2

7、0修回日期：2014－10－30图2所示。位移传感器采集液压缸的振动位移信52农业装备与车辆工程2015年号，采集的模拟位移信号通过模数转换卡A/D输由伺服电磁阀的参数查得ωf=180rad/s，ξf=入到工控机。根据设定的模糊PID控制策略，工控0.8，Tf=0.0015s。当以伺服电磁阀输入端的电流机输出数字控制电压信号，然后由数模转换卡D/ΔI为输入，阀芯位移xf为输出时，此得到伺服电A输出相应的模拟控制电压信号。该信号经伺服磁阀增益，即-4放大器放