车体垂直振动加速度和轮胎动hypermesh压力载荷怎么加哪个更重要

张丽萍,弓栋梁,薛 斌

(辽宁工业大学 汽车与交通工程学院,辽宁 锦州 121001)

要:路面的不平度是行驶的车辆所受主要激励源之一,因此,把积分白噪声随机路面输入模型的建立作为基础,建立了四分之一车辆2自由度半主动悬架的运动微分方程。在此基础上,设计了车辆半主动悬架系统PID控制器;针对车辆半主动悬架运动存在非线性的特点,运用T-S模糊控制理论,构建了车辆二自由度半主动悬架系统的T-S模型。运用MATLAB/Simulink仿真软件,实现了PID控制和T-S模糊控制仿真模型并输出其仿真比较图形,进行了两种控制算法的车辆平顺性性能评价指标的均方根值的比较分析,结果表明所设计的T-S模糊控制器在提高车辆的平顺性方面,与PID控制相比,控制效果有了明显的改善。

关键词:半主动悬架;PID控制;模糊控制;T-S模型;线性矩阵不等式

科学技术飞速发展的同时,车辆驾乘人员的舒适性以及车辆行驶过程中的安全性得到越来越多人的重视,对这两个性能指标的影响最大就是汽车悬架系统[1-3]。定值刚度和阻尼的车辆被动悬架系统的性能并不能通过路面输入的不同来自动的调整车辆的振动效果,因此,研究车辆对不同路面的垂直振动响应、用先进的控制策略研制新型实用的可控悬架控制器成为改善车辆综合性能的重要手段[4-5]。随着汽车工业整体技术水平的增长以及人们生活质量的不断提高,在上个世纪五十年代国外就提出了悬架的刚度和阻尼可调的思想,这即是车辆主动和半主动悬架的雏形[6-7],它的目的是控制悬架系统发挥出最好的效果,迄今为止车辆半主动悬架系统的研究依然是汽车设计的研究热点。依据PID控制理论,用MATLAB软件的Simulink功能建立了PID控制模型。运用T-S模糊控制理论[8],建立了车辆二自由度半主动悬架系统的T-S模型,运用求解线性矩阵不等式的方法获得T-S模型的控制器设计参数,运用Matlab/Simulink软件进行仿真分析,将仿真分析结果与PID控制的结果进行了对比,验证了此方法的有效性。

2 单轮车辆路面随机输入模型的建立及其仿真

通常情况下路面的统计特性是用路面不平度的功率谱密度来描述的,如式(1)所示。

基金项目:辽宁省教育厅高等学校重大科技平台项目(JP2016017)

作者简介:张丽萍,(1975-),女,辽宁沈阳人,博士研究生,硕士生导师,讲师,主要研究方向:车辆动力学及控制

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