关于车辆主动悬架稳定性控制系统研究.pdf

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1、第33卷第11期计算机仿真2016年11月文章编号:1006—9348(2016)11—0148—04关于车辆主动悬架稳定性控制系统研究刘兴亚.韩振南(太原理工大学机械工程学院。山西太原030024)摘要:针对汽车在行驶过程中出现影响乘坐舒适性的垂直振动、俯仰和侧倾问题,建立全车七自由度模型。以提高汽车乘坐舒适性为目标对行驶过程中悬架主动力进行动态调整;采用RBF神经网络和PID相结合的控制方法分别对垂直、俯仰和侧倾进行分析。在Matlab/Simulink中搭建全车运动学模型,然后与RBF神经网络PID控制器相结合。对汽车以一定车速行驶在c级路面上进行仿真分析。结果表明:RBF神经网络P

2、ID控制器可以降低汽车行驶中的垂直加速度、俯仰角加速度和侧倾角加速度,可以显著提高汽车的乘坐舒适性。关键词:主动悬架;七自由度;神经网络;仿真中圈分类号:U463.33文献标识码:BResearchontheStabilityControlSystemofVehicleActiveSuspensionLIUXing—va。HANZhen—nan(SchoolofMechanicalEngineering,TaiyuanUniversityofTechnology,TaiyuanShanxi030024,China)ABSTRACT:Inordertoimprovetheautomobile

3、ridingcomfortwhichisinfluencedbyverticalvibration,pitchingandrollingintheprocessofrunning,amodeloffullvehiclewithsevendegreesoffreedomisestablished.Dynamicadjustmentoftheactiveforceofthesuspensioniscarriedouttoimprovetheridingcomfortofthevehicledriving.ThecontrolmethodofRBFneuralnetworkcombination

4、衍tllPIDisusedtoanalyzetheverticalvibration.pitchingandroHingrespectively.ThewholevehiclekinematicsmodelintheMatlab/Simulinkisbuilt,thentheRBFneuralnet-workPIDcontrolerisdesignedtocontrolthevehicledrivingontheCroadsurfacewithcertainspeed.ThesimulationresultsdemonstratethattheRBFneuralnetworkPIDcont

5、rollerCandecreasetheaccelerationofvertical,pitchingan-gIll盯androllingangnhr,improvetheridingcomfortobviously.KEYWORDS:Activesuspension;7degreeoffreedom;Neuralnetwork;Simulationl引言悬架保证车辆行驶过程操纵稳定性、行驶安全性以及乘坐舒适性的关键,是底盘系统的重要组成部分。被动悬架因其剐度和阻尼均不能调控,难以满足汽车在各种行驶工况条件下对平顺性与操纵稳定性的要求。车辆主动悬架能够根据行驶状态和外界扰动的变化自动地在车

6、架和车桥之间产生主动控制力,减弱路面传来的振动冲击,提高车辆行驶平顺性和操纵稳定性。要实现主动悬架的目标,重点在于控制。目前对主动悬架的研究主要在于悬架系统控制策略的优化设计和理论分析阶段⋯。目前国内外学者分别提出诸如最优控制[2]、PID控制【”、自适应控制、模糊控制[4.51和神经网络控制等控制方基金项目:国家自然科学基金资助项目(50775157);山西省高等学校留学回国人员科研资助项目(2011—12);山西省基础研究项目(2012011012一I)收稿日期:2015—12—05修回日期:2015—12—24·—-——148·--——法。最优控制无法满足系统时变的要求;自适应控制只

7、对悬架参数在某一特定范围内缓慢变化下合适;模糊控制首先要确定很多参数。同时在确定各个参数和控制规则时需要足够的专家经验:神经网络在分布式信息存储、并行计算、容错能力强方面有很好的优点。同时先前的研究大多只针对1/4模型的垂直振动进行分析.没有综合考虑汽车行驶时的俯仰、侧倾等重要因素的影响。本文选用神经网络和PID相结合来作为控制策略。这样既可以利用PID鲁棒性好等优点同时也改善常规PID控制器动态性差的特点;同时对影响汽

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