基于ADAMS和MATLAB的主動(dòng)懸架控制技術(shù)研究.pdf

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1、第4期組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)No．42014年4月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueApr．2014文章編號(hào)：1001—2265(2014)04—0079—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．04．021基于ADAMS和MATLAB的主動(dòng)懸架控制技術(shù)研究木張屹，丁昌鵬(三峽大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力學(xué)院，湖北宜昌443002)摘要：為了提高整車主動(dòng)懸架的控制效果，應(yīng)用汽車動(dòng)力學(xué)理論在ADAMS／View中建立了簡化七自由度整車

2、主動(dòng)懸架模型，利用經(jīng)典PID控制原理設(shè)計(jì)了整車主動(dòng)懸架控制器。將整車模型以模塊化的形式導(dǎo)入到MATLAB建立的PID控制器中，建立整車主動(dòng)懸架控制系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明：與被動(dòng)懸架相比，PID控制的主動(dòng)懸架對(duì)車身的垂直加速度、俯仰角加速度及側(cè)傾角加速度產(chǎn)生了有效的控制效果．提高了汽車行駛的平順性。關(guān)鍵詞：主動(dòng)懸架；ADAMS；PID控制中圖分類號(hào)：TH166；TG659文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AStudyonControlTechnologyofActiveSuspensionBasedonADAMSandMATLABZHANG

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

4、namicstheory，andclassicalPIDcontrolprinciplewasutilizedtodesignanactivesuspensioncontrollerforvehicle．ThevehiclemodelwasimposedintothePIDcontrollerestablishedinMATLABasamoduletocreateavehicleactivesuspensioncontrolmode1．Accordingtothesimulationresults，compare

5、dwithpassivesuspension，thePIDcontrolofactivesuspensioncancontroleffectivelytheverticalvibrationacceleration，rollandpitchaccelerationofbody．a(chǎn)ndthisapproachimprovedvehicleridecomfortperformance．Keywords：activesuspension；ADAMS；PIDcontrol合起來，采用同一樣機(jī)模型進(jìn)行系統(tǒng)分析，簡化了建模0

6、引言的步驟，提高了模型的精度，更好地改善了汽車懸架性懸架系統(tǒng)是車輛的重要組成部分，用以傳遞車體能。和車輪之間的力和力矩，緩和路面?zhèn)鹘o車架的沖擊載1主動(dòng)懸架的動(dòng)力學(xué)模型荷，起緩沖和減振的作用?。懸架系統(tǒng)對(duì)汽車的行駛平順性、乘坐舒適性、操縱穩(wěn)定性、安全性和輪胎的使為從總體上較全面地把握汽車運(yùn)動(dòng)響應(yīng)和控制的用壽命等性能都有很大的影響，一直受汽車設(shè)計(jì)和研綜合質(zhì)量，采用整車七自由度模型]。這里假定車身究人員的關(guān)注。以往對(duì)主動(dòng)懸架的減振控制研究都是是一個(gè)剛體，當(dāng)汽車在隨機(jī)路面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，以它的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，但是這種

7、數(shù)學(xué)模型存在較大車身質(zhì)心具有上下跳動(dòng)、俯仰、側(cè)傾3個(gè)自由度；4個(gè)的誤差，建模分析過程較為繁瑣，且以往建立的主動(dòng)懸車輪分別具有1個(gè)垂向運(yùn)動(dòng)的自由度，這樣構(gòu)成了整架模型多為簡化之后的1／4車懸架模型或半車懸架模車七自由度模型，如圖1所示。型，簡化的模型忽略了一些因素，不能較好地體現(xiàn)整車圖中m為車身質(zhì)量；m、mfr、m、m，為前、后懸架的總體性能。文中應(yīng)用ADAMS和MATLAB聯(lián)合輪胎質(zhì)量；枷、

8、j}、k、k為前、后輪胎剛度系數(shù)；仿真技術(shù)，利用ADAMS軟件建立了整車主動(dòng)懸架機(jī)o為前軸到車身質(zhì)心的距離；6為后軸到車身

9、質(zhì)心的械模型，將主動(dòng)懸架機(jī)械模型及PID控制器的設(shè)計(jì)結(jié)距離；z為輪半距；、、k、k為前、后懸架彈簧剛收稿日期：2013—08—20}基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金(51275274)作者簡介：張屹(1976一)，男，蘭州人，三峽大學(xué)副教授，博士，碩士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)闄C(jī)電系統(tǒng)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法及機(jī)電傳動(dòng)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，(E—mail)jxzhangyi1976@126．tom。