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为了解决主动悬架系统控制问题,建立了1/2车辆主动悬架系统动力学模型,并设计了两种应用于主动悬架的控制器:LQG控制器和模糊PID控制器。LQG控制器以车身垂向加速度、俯仰角加速度、悬架动挠度、轮胎动位移和悬架控制力作为其性能评价指标。模糊PID控制器将PID控制器与模糊控制器并联,采用了双模糊控制,分别以质心速度及其变化率和俯仰角速度及其变化率作为前、后悬架模糊控制器的两个输入;输出分别为前、后悬架的控制力。将分别应用这两种控制器的主动悬架在Simulink中仿真,结果表明两种控制器均能很好地改善汽车平顺性和乘坐舒适性。通过对两种控制的综合比较,模糊PID控制更具有实用性。
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第
34
卷 第
3
期
安徽理工大学学报
(
自然科学版
) Vol. 34 No. 3
2014
年
9
月
Journal of Anhui University of Science and Technology( Natural Science)
Sep. 2014
主
动悬架
LQG
控制与模糊
PID
控制的比较研究
郑 帅
1
,
朱龙英
2
,
成 磊
3
,
赫建立
3
,
陆
宝发
4
( 1.
安徽理工大学机械工程学院
,
安
徽 淮南
232001; 2.
盐城工学院汽车工程学院
,
江苏 盐城
224051; 3.
常州大学机
械工程学院
,
江苏 常州
213164; 4.
江苏大学机械工程学院
,
江苏 镇江
212013)
摘 要
:
为了解
决主动悬架系统控制问题
,
建立了
1 /2
车辆主动悬架系统动力学模型
,
并设计
了两种应用于主 动悬 架的控制器
: LQG
控制器和模糊
PID
控制器
。LQG
控制器以车身垂向加
速度
、
俯仰角加速度
、
悬架动挠度
、
轮胎动位移和悬架控制力作为其性能评价指标
。
模糊
PID
控制器将
PID
控制器与模糊控 制器并联
,
采用了双模糊控 制
,
分别以质心速度 及其变化率和俯
仰角速度及其变化率作为前
、
后悬架模糊控制 器的两个输入
;
输出分别为前
、
后悬架的控制力
。
将分别应用这两 种控制器的主动悬架在
Simulink
中仿真
,
结果表明两种控制器均能很好地改
善汽车平顺性和 乘坐舒适性
。
通过对两种控制 的综合比较
,
模糊
PID
控制更具有实用性
。
关键词
:
1 /2
车
辆
;
主动悬架
; LQG
控制
;
模糊
PID
控制
;
乘坐舒适性
中
图分类号
: U463. 33
文献标志码
: A
文章编号
:
1672 - 1098( 2014) 03 - 0067 - 06
收
稿日期
: 2013 - 12 - 25
作者简介
:
郑帅
( 1988 - )
,
男
,
江
苏泗洪人
,
在读硕士
,
研究方向
:
汽车系统动力学及其控制
。
Comparison between LQG Control and Fuzzy PID Control of Active Suspension
ZHENG Shuai
1
,ZHU Long - ying
2
,CHENG Lei
3
,HE Jian - li
3
,LU Bao - fa
4
( 1. School of M echanical Engineering,Anhui University Of Science And Technology,Huainan 232001,China; 2. School of Automo-
tive Engineering,Yancheng Institute of Technology,Yancheng 224051,China; 3. School of Mechanical Engineering,Changzhou U-
niversity,Changzhou 213164,China; 4. School of Mechanical Engineering,Jiangsu University,Zhengjiang 212013,China)
Abstract: In order to solve the control problem of active suspension,the active suspension system dynamics mod-
el of 1 /2 vehicle was established,and two controller applied in the active suspension was designed: LQG control-
ler and fuzzy PID controller. The body vertical acceleration ,pitch angular acceleration,suspension dynamic de-
flection ,tire dynamic displacement and suspension control force as the performance evaluation indicators of LQG
controller. Fuzzy PID controller was paralleled by PID controller and fuzzy controller. Double fuzzy control be
used,centroid velocity and it’s change rate and pitch angular velocity and it’s change rate as the two inputs of
the two fuzzy controllers from front and rear suspensions respectively,and the control force of front and rear sus-
pensions as the outputs. The active suspension applied respective controller were simulated in Simulink,the re-
sult show that the ride comfort can be improved by two kinds of the controller. Through the comprehensive com-
parison of two kinds of control,the fuzzy PID control should be more practically.
Key words:
1 /2 vehicle; active suspension; LQG control; fuzzy PID control; ride comfort
主
动悬架设计的关键问题是寻求良好的控制
策略
。
人们在车辆控制系统方面做了许多理论研
究
,
几乎涉及到现代控制理论的所有分支
[1]
。
其
中最优控制和模糊控制是两种常用的方法
。
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