基于磁流變阻尼器的半主動懸架與ABS的協(xié)調(diào)控制.pdf

1、汽車制動時，由于制動減速度的存在，產(chǎn)生動載荷轉(zhuǎn)移，車身沿汽車前進方向的前、后俯仰運動，將引起輪胎垂直載荷的變化;汽車懸架系統(tǒng)沿垂直方向的振動，將產(chǎn)生輪胎的垂直動載荷，也將影響地面對輪胎的法向反力，從而影響汽車制動過程及ABS的控制調(diào)節(jié)。且由于制動慣性的存在，引起車身縱向俯仰運動，影響汽車懸架系統(tǒng)的控制與調(diào)節(jié)。在整個制動過程中，兩系統(tǒng)相互作用，相互影響，相互制約。
　　為了簡化分析，通常人們習(xí)慣把懸架系統(tǒng)和制動系統(tǒng)的研究相對獨立開來

2、，這樣存在不足。因此，本文通過分析制動系統(tǒng)與懸架系統(tǒng)之間的耦合運動關(guān)系，建立制動系統(tǒng)和懸架系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制模型并提出相應(yīng)的協(xié)調(diào)控制算法和策略。論文主要的研究工作包括以下內(nèi)容:
　　首先，建立了基于滑移率的ABS仿真模型，包括制動器模型、輪胎旋轉(zhuǎn)運動模型、Pacejka輪胎制動模型和車輛模型，并對ABS采用Bang-Bang控制、PID控制和模糊控制三種控制算法的設(shè)計及仿真對比研究，結(jié)果顯示模糊控制下的ABS制動系統(tǒng)能以最少的時間、最

3、短的距離進行制動，汽車的制動安全性能得以保障。
　　其次，分析了磁流變阻尼器的工作模型和滯回特性，對磁流變阻尼器的研究現(xiàn)狀作了概述，并且比較了應(yīng)用比較廣泛的磁流變阻尼器的正逆模型。確定了本文所要采用的模型是常用的修正的Bouc-Wen模型，對該模型進行了力學(xué)模型建模并進行仿真比較，仿真結(jié)果表明該模型能較好地反映出磁流變的流變機理和時滯現(xiàn)象。
　　另外采用拉格朗日法建立了半主動懸架的數(shù)學(xué)模型，并闡述了評價車輛懸架系統(tǒng)性能的主要

4、性能指標(biāo)間相互的制約關(guān)系;對懸架系統(tǒng)設(shè)計了PID控制器和模糊PID控制器，并與被動懸架進行了對比分析。仿真結(jié)果表明，采用PID控制和模糊PID控制之后的半主動懸架系統(tǒng)的各項性能指標(biāo)都有明顯的提高，且模糊PID控制器的效果更好。
　　最后，建立兩個子系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)模型，在兩個子系統(tǒng)單獨控制的基礎(chǔ)上，增加一個協(xié)調(diào)控制器。將基于模糊控制的ABS與基于模糊PID控制的磁流變半主動懸架相結(jié)合進行協(xié)調(diào)控制，通過協(xié)調(diào)控制器實現(xiàn)對ABS控制過程的調(diào)節(jié)