基于ADAMS和MATLAB的主动悬架控制技术研究.pdf

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1、第4期组合机床与自动化加工技术No．42014年4月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueApr．2014文章编号：1001—2265(2014)04—0079—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．04．021基于ADAMS和MATLAB的主动悬架控制技术研究木张屹，丁昌鹏(三峡大学机械与动力学院，湖北宜昌443002)摘要：为了提高整车主动悬架的控制效果，应用汽车动力学理论在ADAMS／View中建立了简化七自由度整车

2、主动悬架模型，利用经典PID控制原理设计了整车主动悬架控制器。将整车模型以模块化的形式导入到MATLAB建立的PID控制器中，建立整车主动悬架控制系统。仿真结果表明：与被动悬架相比，PID控制的主动悬架对车身的垂直加速度、俯仰角加速度及侧倾角加速度产生了有效的控制效果．提高了汽车行驶的平顺性。关键词：主动悬架；ADAMS；PID控制中图分类号：TH166；TG659文献标识码：AStudyonControlTechnologyofActiveSuspensionBasedonADAMSandMATLABZHANG

3、Yi，DINGChang-peng(CollegeofMechanicalandPowerEngineering，ChinaThreeGorgesUniversity，YichangHubei443002，China)Abstract：Inordertoimprovethecontroleffectofautomotiveactivesuspension，thesimplifiedSeven—DOFactivesuspensionmodelwascreatedinADAMS／Viewbyapplyingthedy

4、namicstheory，andclassicalPIDcontrolprinciplewasutilizedtodesignanactivesuspensioncontrollerforvehicle．ThevehiclemodelwasimposedintothePIDcontrollerestablishedinMATLABasamoduletocreateavehicleactivesuspensioncontrolmode1．Accordingtothesimulationresults，compare

5、dwithpassivesuspension，thePIDcontrolofactivesuspensioncancontroleffectivelytheverticalvibrationacceleration，rollandpitchaccelerationofbody．andthisapproachimprovedvehicleridecomfortperformance．Keywords：activesuspension；ADAMS；PIDcontrol合起来，采用同一样机模型进行系统分析，简化了建模0

6、引言的步骤，提高了模型的精度，更好地改善了汽车悬架性悬架系统是车辆的重要组成部分，用以传递车体能。和车轮之间的力和力矩，缓和路面传给车架的冲击载1主动悬架的动力学模型荷，起缓冲和减振的作用⋯。悬架系统对汽车的行驶平顺性、乘坐舒适性、操纵稳定性、安全性和轮胎的使为从总体上较全面地把握汽车运动响应和控制的用寿命等性能都有很大的影响，一直受汽车设计和研综合质量，采用整车七自由度模型]。这里假定车身究人员的关注。以往对主动悬架的减振控制研究都是是一个刚体，当汽车在随机路面上做匀速直线运动时，以它的数学模型为基础，但是这种

7、数学模型存在较大车身质心具有上下跳动、俯仰、侧倾3个自由度；4个的误差，建模分析过程较为繁琐，且以往建立的主动悬车轮分别具有1个垂向运动的自由度，这样构成了整架模型多为简化之后的1／4车悬架模型或半车悬架模车七自由度模型，如图1所示。型，简化的模型忽略了一些因素，不能较好地体现整车图中m为车身质量；m、mfr、m、m，为前、后悬架的总体性能。文中应用ADAMS和MATLAB联合轮胎质量；枷、

8、j}、k、k为前、后轮胎刚度系数；仿真技术，利用ADAMS软件建立了整车主动悬架机o为前轴到车身质心的距离；6为后轴到车身

9、质心的械模型，将主动悬架机械模型及PID控制器的设计结距离；z为轮半距；、、k、k为前、后悬架弹簧刚收稿日期：2013—08—20}基金项目：国家自然科学基金(51275274)作者简介：张屹(1976一)，男，兰州人，三峡大学副教授，博士，硕士生导师，主要研究方向为机电系统现代设计方法及机电传动与控制系统设计，(E—mail)jxzhangyi1976@126．tom。