基于变论域模糊控制的轿车平顺性研究

随着经济的快速发展，人们生活水平不断提高，轿车已经走进千家万户，但当汽车高速行驶时，由于路面不平以及车辆内部部件的运动激发整车的振动，使得振动问题变得突出，直接影响了汽车行驶平顺性与乘坐的舒适性及安全性等问题，越来越多人对于汽车的性能提出了更高的要求。因此，传统的被动悬架技术已不能满足需求，先进的可控制的车辆半主动悬架技术将会在轿车上被广泛研究和采用。为验证使用磁流变减振器的半主动悬架的汽车具有有较好的行驶平顺性，本文以某轿车为研究对象，建立了简化的整车模型，并将整车的动力学微分方程变换为空间状态方程，在Matlab/Simulink软件中建立典型的B级路面仿真模型和磁流变减振器仿真模型，基于这两个仿真子模型建立整车的控制仿真模型，进行控制仿真实验。针对汽车的悬架系统具有非线性强的特点，本文采用可对论域进行实时调节的变论域模糊控制。本文分别对以三个不同的速度行驶在B、C两种等级路面上的汽车半主动空气悬架系统进行动力学性能仿真分析。为提高对仿真数据分析的效率和精确率，将Matlab和ADAMS的后处理联合起来对数据进行处理。通过对轿车悬架进行被动、模糊控制、变论域模糊控制仿真，得出平顺性评价指标：质心加速度、质心位移、俯仰角加速度以及侧倾角加速度的时域仿真结果，并对各评价指标的均方根值进行了对比分析。同时对以30m/s的速度行驶在B级路面的轿车每个轮胎动载荷也进行了不同控制的对比分析。通过对仿真结果的分析，我们可以很明显的知道采用了变论域模糊控制的半主动悬架，能更有效的改善车辆的行驶平顺性，其中质心加速度的改善更是达到40%以上，并很大程度上减小对路面的破坏。