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1、汽車工程2008年(第30卷)第6期AutomotiveEngineering2008(Vol.30)No.62008116基于頻率分析的半主動懸架模糊控制方法研究宋慧新,李翠芬(中國北方車輛研究所,北京100072)[摘要]對懸架的頻響特性進行的分析發(fā)現(xiàn),懸架的特性與振動頻率有關(guān)。因此提出了一種基于頻率分析的半主動懸架的模糊控制方法。利用Matlab分別對被動懸架、采用skyhook控制的半主動懸架和基于頻率分析的模糊控制的半主動懸架進行了仿真。對比仿真的結(jié)果驗證了文中提出的模糊控制方法的有效性。關(guān)鍵詞:半主動懸架;模糊控制;仿真分析AStudyontheFuzzyControlofSemi
2、2activeSuspensionBasedonFrequencyAnalysesSongHuixin&LiCuifenChinaNorthVehicleResearchInstitute,Beijing100072[Abstract]Analysesonthefrequencyresponsecharacteristicsofsuspensionrevealthatthecharacteristicsofsuspensionarefrequency2dependent.Henceafuzzycontrolschemeforsemi2activesuspensionisputforwardba
3、sedonfrequencyanalysis.ByusingMatlabsoftware,thesimulationsonpassivesuspension,semi2activesuspensionwithskyhookcontrolandthesemi2activesuspensionwithfuzzycontrolbasedonfrequencyanalysisareconductedre2spectively.Thecomparisonofsimulationresultsverifiestheeffectivenessoftheproposedfuzzycontrolscheme.K
4、eywords:semi2activesuspension;fuzzycontrol;simulationanalysis度。模型忽略輪胎阻尼,此前言半主動懸架系統(tǒng)為三級阻尼可調(diào)懸架系統(tǒng)。模型如由于半主動懸架技術(shù)實現(xiàn)簡單,無須額外能源,圖1所示。根據(jù)圖1建立能夠?qū)崟r地改變懸架的特性,因此得到了廣泛地研以下方程。[1-5]··究與應(yīng)用,半主動懸架的控制方法均是基于阻msxs=ks(xt-xs)+··尼可調(diào)這一基本方法,在制定控制規(guī)則時以懸架的cs(xt-xs)(1)平順性、動撓度及動載荷達到綜合最優(yōu)為原則,卻往··mtxt=ks(xs-xt)+kt往忽視了懸架頻響特性。雖然從仿真的最終統(tǒng)計結(jié)(x
5、-)+c(·x·)(2)rxtss-xt圖1半主動懸架二果與被動懸架對比而言,半主動懸架的特性有了很設(shè)初始條件為零,對式自由度模型大的提高,但是在某些頻段,半主動懸架的特性卻不(1)、式(2)進行拉氏變換,[6-7]如被動懸架,作者即以此為出發(fā)點,首先進行懸同時令:架的頻響特性分析,為控制規(guī)則的制定打下基礎(chǔ)。2kt2kscscsmsωt=;ωs=;ζt=;ζs=;μ=mtms2mωtt2msωsmt1懸架的頻響特性分析及控制原則可求得懸架的平順性、輪胎動載荷和動撓度的傳遞函數(shù)分別為所采用的懸架模型為1/4汽車模型,為2自由原稿收到日期為2007年6月8日,修改稿收到日期為2007年10月17日
6、。2008(Vol.30)No.6宋慧新,等:基于頻率分析的半主動懸架模糊控制方法研究·519·223222Hs(s)=sxs(s)/xr(s)=(2ωtζsωss+ωtωss)·43{s+2(ζωtt+ζsωs)s+222222-1[ωt+(1+μ)ωs]s+2ζsωsωts+ωsωt}(3)Ht(s)=kt[xr(s)-xt(s)]/xr(s)=4322kt[s+2(ζωtt+ζsωs)s+(1+μ)ωss]·43222{s+2(ζωtt+ζsωs)s+[ωt+(1+μ)ωs]s+222-12ζsωsωts+ωsωt}(4)Hd(s)=[xs(s)-xt(s)]/xr(s)=2243ωts
7、·{s+2(ζωtt+ζsωs)s+222222-1[ωt+(1+μ)ωs]s+2ζsωsωts+ωsωt}(5)依據(jù)式(3)～式(5),利用Matlab進行求解得到Bode圖(圖2～圖4)。所采用的懸架參數(shù)為:1/4車體質(zhì)量Ms=1844kg,非簧載質(zhì)量Mt=80kg,小、中、大阻尼系數(shù)分別為css=1600N·s/m、csm=2700N·s/m、csl=3600N·s/m,懸架剛度系數(shù)和輪胎剛
