基于ADAMS与MATLAB的主动悬架控制策略研究_毕业论文.pdf

"基于ADAMS与MATLAB的主动悬架控制策略研究" 本文对基于ADAMS与MATLAB的主动悬架控制策略进行了深入的研究。悬架系统是汽车的重要组成部分，是车架与车桥之间传力装置的总称，用于减缓外界扰动对车辆的冲击。被动悬架振动系统的主要参数是弹簧刚度和减振器阻尼系数，它们在设计时是按某种特定工况下其平顺性和操纵稳定性综合性能最优来选取的，一旦选定后通常不能改变。 本文的研究对象是主动悬架，对车辆模型进行了简化，分别建立了 1/4 车和半车主动悬架数学模型，并且建立路面输入模型，为后续的控制策略研究和联合仿真做好准备。针对 1/4 的主动悬架，采用 PID 控制的方法，设计PID 控制器，并运用粒子群算法对控制器参数进行优化，通过仿真对比优化前后的控制效果，可以得出粒子群优化 PID 控制器的有效性。 针对半车主动悬架，分别采用 LQG 和轴距预瞄的控制方法进行研究，在 MATLAB 中建立两种控制方法下的主动悬架的仿真模型，运行仿真。对比被动悬架，LQG 控制的主动悬架和轴距预瞄控制的主动悬架的平顺性指标，可以得出两种控制方法控制的主动悬架的平顺性均有提高，同时预瞄控制的效果更佳。 应用 ADAMS/View 软件建立了 1/4 车和半车悬架的具体模型，利用ADAMS/Controls 模块建立 ADAMS 软件和 MATLAB 软件之间的通信联接，将在Simulink 中设计的基于 PID 控制的主动悬架控制器与二自由度 1/4 车悬架机械模型进行了联合仿真分析，将基于预瞄控制的主动悬架控制器与半车模型进行联合仿真分析。仿真结果表明主动悬架系统很好地改善了悬架的性能，有效地降低了车身加速度，提高了汽车的平顺性。 本文的主要贡献是： 1. 建立了主动悬架的数学模型，包括 1/4 车和半车主动悬架数学模型。 2. 设计了基于 PID 控制的主动悬架控制器，并运用粒子群算法对控制器参数进行优化。 3. 采用 LQG 和轴距预瞄的控制方法对半车主动悬架进行了研究。 4. 应用 ADAMS/View 软件建立了 1/4 车和半车悬架的具体模型，并进行了联合仿真分析。 本文的研究结果表明，主动悬架系统可以很好地改善悬架的性能，有效地降低了车身加速度，提高了汽车的平顺性。