基于模糊PID算法的汽车半主动悬架振动控制

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1、基于模糊PID算法的汽车半主动悬架振动控制冯勇，吴凯，刘梦安(株洲联诚集团有限责任公司，湖南株洲421001)摘要：选择了某微型汽车悬架的磁流变减震器为研究对象，运用汽车动力学理论建立了1／4汽车半主动悬架控制系统动力学模型，基于模糊PID控制算法设计了模糊PID控制器。车辆在不同路面输入谱和不同行驶速度下，以悬架的簧载质量加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷3个基本参数来表征磁流变半主动悬架系统的振动特性，运用Matlab／Simulink软件对该悬架系统进行仿真研究，仿真结果表明，当汽车在不同等级的路面上行驶时，随着车速的提高，采用模糊PID控制半主动悬架汽车的簧载质量

2、加速度和悬架动挠度的幅值相对于被动悬架均明显减小，表现出了良好的控制效果。轮胎动载荷与被动悬架的幅度大体相当，偶尔还比被动悬架幅值高，但综合来看，模糊PID控制器能更好地减小汽车振动，进一步提高汽车的乘坐舒适性。结果同时也说明了模糊PID控制具有很好的鲁棒性。采用磁流变减振器的半主动悬架系统有效地改善了汽车乘坐舒适性和操纵稳定性。关键词：磁流变半主动悬架；模糊PID算法；簧载质量加速度；悬架动挠度；轮胎动载荷VibrationControlBasedonVehicle’SSemi-activeSuspensionbyFuzzy-PIDAlgorithmFENGYong

3、，WUKai，LIUMengan(ZhuzhouLinceGroupCo．，Ltd．，ZhuzhouHunan412001，China)Abstract：Magnet—rheological(MR)damperwaschosenastheresearchobject，first，accordingtovehicledynamicstheorytosetup1／4carsemi—activesuspensioncontrolsystemdynamicsmode1．Then．fuzzy·PIDcontrollerwasdesigned．Intheconditionsbas

4、edonfuzzy-PIDcontrolalgorithmofvariousroadfortheroadinputanddifferentdrivingspeeds，weused3parametersthataresprungmassacceleration，suspensiondeflectionandtireloadtoattributevibrationcharacteristicsofMRsemi—activesuspension．ThenMatlab／Simulinkwasusedforthesimulationstudyofthesuspension．Th

5、eresultsshowedthefuzzy—PIDcontrollerhasindicatedbettereffectthatcomparewithpassivesuspen—sion．Thesprungmassaccelerationandsuspensiondeflectionofsemi—activesuspensionwasfalldownobviously．Thetireloadwasequivalentwithpassivesuspensionthatsometimesthevaluewashigher．However，theintegratedview

6、，thefuzzy—PIDcontrollercanbetterreducethecarvibration，improvethevehicleridecomfort．Theresultsalsoshowfuzzy—PIDcontrolhasgoodrobustness．Semi—suspensionofwithMRdampersuspensionsystem’Seffectivelyimprovedthecar’Sridecomfortandhandlingstability．Keywords：MRsemi—activesuspension；Fuzzy—PIDalgo

7、rithm；Sprungmassacceleration；Suspensiondeflection；Tireload0引言式中：q(t)为车轮所受到的路面随机激励；汽车乘坐舒适性和操纵稳定性越来越受到人们的关注，这为汽车的行驶速度；两项指标与悬架性能有着密切的关系。。文中研究的汽车磁w(t)为限带白噪声；流变半主动悬架，是利用磁流变液的流变效应，对减振器的阻(1／m)为一常系数，不同路面的参数估计值的值尼力实施控制，能量消耗较低，可靠性高，在一定的控制策略不同。下具有与主动悬架相近的特性。根据路面输入的数学模型在Simulink中进行仿真，仿真模块输