汽车半主动控制悬架仿真研究.pdf

学兔兔
第 4期(总第 191期) 机械工程与自动化 N
2015年 08月 M ECHANICAL ENGINEERING & AUTOM ATION A ug.
文章编号:1672—6413(2015)04—0005—03
汽车半主动控制悬架的仿真研究米
姜钊,杨晓,李耀刚,龙海洋,张文明
(-程学院, 河北唐山 063009;, 北京 100083)
摘要: 对 2自由度的 1/4汽车悬架运用多体动力学软件 ADAMS建立多体动力学模型,用 MATLAB建立半
主动控制悬架的模糊控制器,运用 ADAMS/View和 MATLAB/Simulink进行半主动悬架的联合仿真。仿真
结果表明,相对于被动悬架,模糊控制的半主动悬架能有效地降低车身垂向加速度、悬架动挠度和车轮动位
移, 对改善汽车的操纵稳定性、行驶平顺性和驾驶安全性等综合性能都有着非常重要的意义。
关键词:半主动悬架;模糊控制;ADAMS;联合仿真
中图分类号:: 文献标识码:A
0 引言个重要指标,因此在悬架控制研究方法中被广泛采用。
悬架是承载式车身与车轮之间全部传力连接装置
的总称,其作用是把路面作用在车轮上的各种力和力
矩传递到车架上用以吸收和缓和行驶中因路面不平度
引起的车轮跳动而传给车架的冲击和振动 j。汽车车轮
悬架系统对车辆的操纵稳定性、行驶平顺性和乘坐舒主销
适性等衡量车辆性能的重要指标都有着决定性的作用, 转向节
因此悬架的设计对车辆的总体性能有着很大的影响。
相对于被动悬架,半主动控制悬架能随时根据车拉臂
辆行驶状态进行阻尼器阻尼系数的调节,使车辆行驶
更加平顺,乘坐更加舒适,而消耗不大的能量,因此半
主动控制悬架在未来应用广泛。通过 ADAMS/
Control模块与 MATLAB的接口可实现基于汽车半
图 1 1/4车悬架多体动力学模型
主动控制悬架的联合仿真,此方法解决了半主动控制
随机路面模型的建立,
悬架数学模型建立的难题,减少了物理样机测试环节
评价悬架系统的性能指标主要包括乘坐舒适性和
的试制和试验的次数,为车辆动力学系统的仿真与分
操纵稳定性。路面的不平度是影响悬架动力学特性以
析提供了一种有效方法l3]。
及使车辆产生振动的主要因素。当车速为一定值时,速
1 悬架系统模型的建立
度谱密度为常数,设定时域功率谱为一不随频率变化的
悬架多体动力学模型的建立
白噪声信号,对振动的描述常采用白噪声加以模拟。
利用 ADAMS/View建立麦弗逊式 1/4汽车前悬
随机路面输入可用下式来表示[5]:
架模型,假设所有零部件均为刚体,各运动副为刚性连
接,车体与轮胎相对于路面只做垂直运动。模型包括, (￡)一一27cfoz )+27r JGovw(t).(
了上横臂、转向节、下横臂、减振器、车轮、车身、测试平其中:G。为路面不平度系数,假设为 B 级路面,G。:
台、转向横拉杆等零件 L4],如图 1所示。构件之间的约 ×10 /m_。;1TI 为车辆行