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《基于adams機(jī)械模型的車輛主動懸架控制策略與仿真-journalof》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、第27卷第1期東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Vol127,No.12006年1月JournalofNortheasternUniversity(NaturalScience)Jan.2006文章編號:100523026(2006)0120072204基于ADAMS機(jī)械模型的車輛主動懸架控制策略與仿真121楊英,劉剛,趙廣耀(1.東北大學(xué)機(jī)械工程與自動化學(xué)院,遼寧沈陽110004;2.沈陽航空工業(yè)學(xué)院,遼寧沈陽110334)摘要:利用ADAMS軟件建立了四分之一汽車主動懸架的機(jī)械模型,在機(jī)械模型的基礎(chǔ)上生成車輛主動懸架系統(tǒng)的動力學(xué)方程,該方法解決了主動懸架數(shù)學(xué)模型建立的難題·使
2、機(jī)械設(shè)計(jì)和控制設(shè)計(jì)共享同一虛擬車輛主動懸架模型,機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)一致·采用自適應(yīng)模糊PID控制策略對懸架控制,實(shí)現(xiàn)了PID控制過程中參數(shù)的在線自整定,從而使系統(tǒng)的控制性能更加完善·利用ADAMS的Controls模塊實(shí)現(xiàn)了ADAMS與MATLAB的聯(lián)合仿真,仿真結(jié)果表明,采用自適應(yīng)模糊PID控制策略是合理的、可行的,與被動懸架控制相比有效地降低了車身加速度、懸架動撓度和輪胎的相對動載荷,提高了汽車的乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性·關(guān)鍵詞:機(jī)械模型;主動懸架;ADAMS;控制策略;模糊控制中圖分類號:U270文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A由于主動懸架能主動及時地調(diào)整和產(chǎn)生所需1主動懸
3、架系統(tǒng)機(jī)械模型的建立懸架控制力,使懸架處于最優(yōu)的減振狀態(tài),可以大幅度改善車輛的乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性,因1.1車輛模型的簡化此主動懸架的研究一直是汽車領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問ADAMS是使用范圍最廣的機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)題·目前對車輛主動懸架控制策略的研究都是建分析軟件,ADAMS/View解題程序模塊提供了一[1～3]立在懸架系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)之上·精確數(shù)學(xué)個直接面向用戶的基本操作對話環(huán)境和虛擬樣機(jī)模型不易建立,且由于機(jī)械設(shè)計(jì)師和控制工程師分析的前處理功能·在汽車主動懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,使用不同的軟件對同一車輛模型進(jìn)行重復(fù)建模,利用ADAMS/View模塊的基本形體建模工具一旦出現(xiàn)問題,機(jī)
4、械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)都要重新設(shè)庫,根據(jù)汽車結(jié)構(gòu)特性建立四分之一車體模型,通計(jì)·如果主動懸架控制策略的研究建立在車輛懸過各種約束限制構(gòu)件之間的相對運(yùn)動,定義施加架機(jī)械模型基礎(chǔ)上,那么機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)設(shè)的載荷,建立虛擬的實(shí)驗(yàn)臺,最后進(jìn)行仿真·計(jì)能夠協(xié)調(diào)一致,并且可以設(shè)計(jì)復(fù)雜的模型,包括使用ADAMS軟件建立四分之一汽車懸架運(yùn)非線性模型和非剛性模型·ADAMAS使其成為可動學(xué)機(jī)械模型時做如下假設(shè):能·本文利用ADAMS軟件建立了四分之一汽車(1)所有零部件都認(rèn)為是剛體,各運(yùn)動副均主動懸架的機(jī)械模型,在機(jī)械模型的基礎(chǔ)上生成為剛性連接,各運(yùn)動副內(nèi)摩擦力、內(nèi)部間隙忽略不車輛主動懸架系統(tǒng)
5、的動力學(xué)方程·將PID控制和計(jì);模糊控制結(jié)合起來,在線自適應(yīng)調(diào)整PID控制的(2)為模擬地面不平引起的激勵,假想一構(gòu)有關(guān)參數(shù),提高控制系統(tǒng)的實(shí)時性、魯棒性·在時件,它與輪胎直接接觸,與地面之間通過移動副相域內(nèi)對該主動懸架系統(tǒng)進(jìn)行了控制仿真分析,得連,可上下垂直運(yùn)動;出采用模糊PID控制策略是合理的、可行的·它(3)簧載質(zhì)量、非簧載質(zhì)量相對于地面只能和被動懸架相比有效地降低了車身加速度、懸架做上下垂直運(yùn)動·動撓度和輪胎的相對動載荷,提高了汽車的乘坐1.2在ADAMS/View中建立1/4車體機(jī)械模型舒適性和操縱穩(wěn)定性·(1)首先啟動ADAMS/View·命名懸架模型收稿日期
6、:2005203210基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(10402008)·作者簡介:楊英(1962-),女,遼寧臺安人,東北大學(xué)副教授·第1期楊英等:基于ADAMS機(jī)械模型的車輛主動懸架控制策略與仿真73文件;修正系數(shù)Qp,Qi,Qd保持不變,PID初始整定參(2)創(chuàng)建簧載質(zhì)量部件,并設(shè)置參數(shù);數(shù),K′p,K′i,K′d保持不變,Kp,Ki,Kd的值隨uf(3)在各部件間添加約束;的值的變化而變化[2,3]·(4)添加驅(qū)動;2.2主動懸架自適應(yīng)模糊PID控制器的設(shè)計(jì)(5)定義ADAMS輸入、輸出變量,它表示在(1)論域、模糊子集的選取仿真的每一步,輸入變量的值都將由控
7、制應(yīng)用軟由于采用模糊控制是為了調(diào)整PID參數(shù),所件的輸入值來代替;以懸架系統(tǒng)的控制模式仍按PID控制構(gòu)建,本文(6)導(dǎo)出模塊·這些文件將在聯(lián)合仿真過程選取實(shí)際懸架模型的簧載質(zhì)量的速度與設(shè)定值0中使用·車輛1/4主動懸架系統(tǒng)機(jī)械模型如圖1之間的差,即e1=?xs-0,和實(shí)際懸架模型的簧載所示·質(zhì)量的加速度與設(shè)定值0之間的差,即e2=¨xs-0,為模糊控制器的輸入變量·把調(diào)整系數(shù)uf作為模糊控制器的輸出變量,通過計(jì)算機(jī)仿真得到輸入變量和輸出變量的基本論域如下·模糊控制器輸入變量的基本論域:車身垂直速度信號的差值e1=-010333
