半主动空气悬架控制的研究.pptVIP

3、空气悬架的控制方法 空气悬架的控制方法主要分为：机械式和电子控制式。 电控空气悬架 第四章 PID控制算法 PID算法具有结构简单、参数易于整定，P、I、D控制规律各自成独立环节，可根据工业过程进行组合；在实施过程中无需建立数学模型，加上人们在长期中积累了丰富经验，因此，PID控制算法在工业控制中得到广泛应用。 1、PID算法 将偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)通过线形组合构成控制量，对被控对象进行控制，故称PID控制器。其控制规律为 2、PID控制器的参数选择 PID控制器设计方法主要有3种：经验试凑法，根据经典调节原理的频域法、主导极点的时域设计方法。由于计算机仿真技术的发展，在采用经验试凑法时，可以先初选PID的参数，然后对参数进行单纯寻优法优化，以得到最佳的控制效果。 2、仿真结果 3、分析 由表的仿真数据可以看出，车辆在B级路面50km和80km行驶工况下，簧载质量垂直振动加速度明显降低，改善了乘坐舒适性;悬架动行程有不同程度的降低，汽车操纵稳定性也有明显提升。 致谢 首先我要感谢的是我的指导细心指导我完成了毕业设计。 然后，我向在百忙之中审阅和答辩的老师们表示深深的谢意！ * * 半主动空气悬架的控制研究 主要内容分五章 第一章、概述 第二章、空气弹簧特性 第三章、空气悬架系统 第四章、PID控制算法 第五章、仿真及结果分析 第一章 概述 空气弹簧悬架是一种具有广泛应用前景的车辆悬架型式，在高档客车和重型载货汽车上得了较好的应用。空气弹簧是利用空气的可压缩性这一特点，将压缩空气充入密闭橡胶气囊中作为弹性元件的一种非金属弹簧。 1、本文的选题及意义 汽车悬架性能将影响汽车的操纵稳定性和行驶平顺性，在悬架设计中不可能同时使上述性能指标都达到最优。为了从根本上解决上述问题，应构造一个新的控制系统，即将原机械式高度调节阀的车高测量功能和对气囊充放气功能分解，用一个高度传感器和一个电磁阀来代替，同时增设ECU控制单元，从而形成电控空气悬架系统。 2、PID控制的发展历史和现状 目前随着计算机技术和智能控制的飞速发展，为了进一步提高控制质量，人们开始在PID控制算法中加上智能环节，又产生一批新的改进型PID算法，如模糊PID控制器、智能采样PID控制器、神经网络PID控制器等等。这些算法的出现使PID算法的功能更加完善，在控制中更加起到重要作用，它的应用将进一步得到推广。 第二章 空气弹簧的特性 空气弹簧是利用橡胶气囊内部压缩空气的反力作为弹性恢复力的一种弹性元件。 1、空气弹簧的非线性 （1）橡胶材料非线性特性 （2）帘布——橡胶复合材料非线性特性 （3）几何非线性特性 （4）接触非线性 （4）接触非线性 2、空气弹簧刚度与充放气时间的关系 充气特性： 放气特性： 供气压力一定时，气囊内压力越大，气囊内外压差越小，在电磁阀打开的单位时间内向气囊的充气量越小，其刚度变化越慢。另一方面，气路阻力越大，气压损失也越大，向气囊充气的有效压力就越小，因此刚度改变就越慢。 第三章 空气悬架系统 悬架的作用是连接车身与车轴，承受作用在车轮与车身之间的各种作用力。 1、空气悬架的型式 （1）独立悬架；（2）非独立悬架；（3）浮动桥悬架。 2、空气悬架系统的组成 空气悬架系统主要由空气弹簧、导向机构、高度控制阀、减振器、横向稳定器和缓冲限位块等机械元件和电气元件组成。 第五章 仿真及结果分析 Simulink是一中用来实现计算机仿真的软件工具。它是MATLAB的一个附加组件，用来提供一个系统级的建模与动态仿真工作平台。它是使用模块组合的方法，来使用户能够快速、准确地创建动态系统的计算机模型。 1、空气悬架系统建模 其动力学方程可表示为： 2、随机路面输入模型 车轮受到的路面随机激励可以用白噪声通过一阶滤波器来模拟，本文模拟了二种行驶工况：B级路面车速取50km/h和80km/h *