车辆半主动悬架联合仿真研究

ARM 对车辆半主动悬架的控制研究*冯俊萍贝绍轶（江苏技术师范学院，常州213001）Control research on vehicle semi-active suspension based on ARMFENG Jun-ping ，BEI Shao-yi（Jiangsu Teachers University of Technology ，Changzhou 213001，China ）文章编号：1001-3997（2010）06-0134-02【摘要】对车辆底盘系统的半主动悬架进行了简单高效的AMESim 建模，基于嵌入式控制器ARM研制了半主动悬架控制器并进行了台架试验。

结果表明所建的模型正确，ARM 控制器有效实现了对半主动悬架的控制。

关键词：车辆；半主动悬架；嵌入式系统；ARM【Abstract 】An efficient model on semi-active suspension （SAS ）of vehicle chassis is bring forward based on fluid machinery software AMESim .Embedded system ARM is applied to control SAS .Results of simulation and bench test show the suspension AMESim model is right.And feasibility of ARM controller is being proved.Key words ：Vehicle ；Semi-active suspension ；Embedded system ；ARM中图分类号：TH16，U463.33文献标识码：A＊来稿日期：2009-08-13＊基金项目：国家自然科学基金资助项目（50275064）作为汽车底盘的重要部件，悬架连接着车身和车轮，削减、消除由地面引起的冲击载荷与振动，直接影响着乘员的乘坐舒适性和车辆的行驶平顺性。

车辆半主动悬架的模糊控制与仿真由于现代汽车越来越多地采用独立悬架, 因此对悬架系统的研究大都是针对2自由度1/4汽车模型进行的, 这种分析方法简单且不失研究的重要性。

1 仿真工具简介AMESim是面向工程系统的高级建模仿真软件, 它使您能对任何元件和系统的动态性能进行仿真计算。

友好的用户界面和不断改进的基于工程实践的众多应用库使得软件的使用简单可靠,从而为工程设计提供了快速、准确的解决方案。

它是一个图形化的开发环境, 适合于工程系统的建模, 仿真和动态性能分析。

MATLAB是以复数矩阵作为基本单元的一种程序设计工具,MATLAB中集成了具有动态系统建模、仿真工具的SIMULINK。

SIMULINK是面向传递函数、方框图的动态仿真工具。

SIMULINK仿真具有可视化的编程效果, 能够实时控制参数, 有效地对数据输入输出进行分析。

AMESIM建立模型具有简单、形象的特点, SIMULINK则更偏重于体现其数学模型本身, 逻辑性绞强。

两者利用接口技术, 有机地结合在一起, 使模型建立既直观且不失研究的准确性。

2 车体模型及路面谱此系统模型, 如图1所示。

m2为非簧载质量, m1为簧载质量,k2为悬架弹簧刚度, k1为车轮弹簧刚度, c为阻尼器。

由于现代汽车越来越多的采用独立悬架, 故分别讨论前轮载荷与前轴, 后轮载荷与后轴所构成的两个双质量系统的振动, 即1/4 车体模型,方法简单且可靠。

图1 1/4 车体模型由于仿真需要路面信号输入, 该计算机仿真模型, 这里用两种方法得到路面谱:(1) 当行驶车速稳定时, 在时间域内路面速度的输入为白噪声, 当车速恒定(v=20m/s) 时, 汽车垂直功率谱为一常数, 于是路面轮廓可由白噪声通过一个积分器产生;(2) 整形滤波器得到的随机路面轮廓, 该路面激励由谱分析以及相关知识可得可以消除时间序列中的直流分量和均值漂移成分。

(以A级公路路面谱为例, 由AMESIM可建立随机路面白噪声输入模型和整型滤波器输入模型, 如图2所示。

汽车悬架建模与动态仿真研究的开题报告一、选题背景随着汽车工业的不断发展，车辆的悬架系统逐渐成为了汽车工程中一个重要的研究方向。

车辆悬架系统作为汽车与地面交互的接口部分，直接影响到车辆安全性、舒适性和动态性能等方面，被视为车辆的重要组成部分。

因此，研究汽车悬架的建模和动态仿真对于汽车工程的发展和提升具有十分重要的作用。

二、研究内容和研究目标本研究的主要内容是采用多体动力学理论，对汽车悬架系统进行建模，并进行动态仿真研究。

具体包括以下几个方面：1. 采用多体动力学理论建立汽车悬架系统的模型，包括车轮、车身、悬架弹簧、减震器等部分。

2. 对不同类型的汽车悬架系统进行建模和仿真研究，包括悬挂在轮轴上的悬架系统、双叉臂悬架系统等。

3. 分析不同路面条件下汽车悬架系统的动态响应和稳定性，以此评估汽车悬架系统的性能表现。

4. 针对不同的动态调节策略，研究汽车悬架系统的动态性能提升和燃油经济性优化等方面的效果。

通过以上研究，我们的目标是：1. 提高对汽车悬架系统性能的理解和认识，为车辆工程的发展提供理论基础和实践指导。

2. 探究汽车悬架系统在不同路面条件下的动态响应和稳定性，为智能悬架的研发提供理论基础。

济性，使汽车在行驶中更加平顺、安全和经济。

三、研究方法本研究采用多体动力学理论，使用ADAMS等仿真软件，对汽车悬架系统进行建模和仿真研究。

先通过对车辆的场景分析，确定待建模的悬挂方式，并建立车轮、车身、悬架弹簧、减震器等构件的运动学和动力学模型。

然后通过设定不同的路面力载荷进行仿真，探究汽车悬架系统在不同路况下的动态响应及其稳定性。

最后，根据仿真结果，进行系统性能评估和模型优化，为悬架系统的实际应用提供参考。

四、预期成果本研究预期取得的成果如下：1. 汽车悬架系统的多体动力学建模和仿真研究成果，包括悬挂在轮轴上的悬架系统、双叉臂悬架系统的建模及仿真结果。

2. 对汽车悬架系统性能的分析和评估，包括不同路面条件下的动态响应和稳定性分析。

－7－1引言悬挂系统是履带式装甲车辆的重要组成部分，起着弹性连接车身与负重轮、缓和并衰减因路面不平而引起的冲击振动，以保证车辆平稳行驶的功效。

优良的悬挂特性是履带式装甲车辆高速机动性、高通过性和高乘员舒适性的保证[1]。

作为陆军地面最重要突击武器的履带装甲车辆一般具有较高的速度，履带式装甲车辆也称为高速履带车辆，为简化起见统称为履带车辆。

国内外研究资料表明：履带车辆在采用高性能悬挂系统后，对提高乘员的乘坐舒适性、改善火炮射击精度、提高火炮行进间射击速度、提高乘员作战效能和延长车载设备的使用寿命等方面有重要作用。

这就使得对履带车辆悬挂系统的研究变得十分迫切，国内外军用履带车辆生产、研究单位展开了对高性能悬挂系统的研究。

履带车辆过去一直使用被动式悬挂系统，这种传统悬挂系统具有结构简单、可靠性高和造价低廉等特点。

但被动悬挂通常为车辆乘坐舒适性、转向稳定性等的折衷设计，一旦设计定型就无法在车辆行驶时调节，而这种固定的悬挂特性使得车辆在适应路面变化上缺乏灵活性，驾驶员不得不降低车速以适应变化的路面。

显然，被动悬挂已不适应高机动性、高舒适性的双重要求。

为克服上述缺陷，人们尝试了很多方法，例如采用非线性变刚度弹簧、车高调节装置等，取得了一定的效果，但仍然无法从根本上消除上述缺陷。

西方发达国家从20世纪六七十年代开始了以主动、半主动悬挂为代表的智能悬挂系统的研究[2]。

主动悬挂通过车辆运动状态参数调节做动器，以控制车辆振动模态，在理论上可以获得最佳减振效果，但其所具有的高能耗、结构复杂、体积庞大、可操作性差和可靠性低等缺点所致的性价比低使得其无法在军用履带车辆中得到应用。

与主动悬挂相比，半主动悬挂属于无源智能悬挂，只需要调节悬挂参数(刚度或阻尼，常见的是调节阻尼)，以匹配车辆的振动模态。

它具有优良的减振特性和低功耗、结构简单、价格低廉和结构紧凑等特点得到业内人士的广泛关注，已成为近年来悬挂系统的研究热点[3]。

汽车半主动悬架的仿真研究【摘要】汽车悬架性能的好坏直接影响汽车行使的平顺性和操纵稳定性，为了克服被动悬架对汽车性能改善的限制，近年来出现了主动悬架系统。

主动悬架能够根据工况变化，实时主动地调整和产生所需的悬架控制力，以抑制车身的振动，使悬架处于最优减振状态，达到同时改善汽车行驶平顺性和操纵稳定性的目的。

【关键词】主动悬架；模糊控制；PID控制；仿真[Abstract] effect of automobile suspension performance directly vehicle ride comfort and handling stability, in order to overcome the passive suspension on improving vehicle performance constraints, in recent years there has been an active suspension system. Active suspension can according to the change of working conditions, real-time active adjustment and suspension produces the desired control force, the vibration suppression of body, the suspension in optimal damping state, to improve vehicle ride comfort and handling stability of.[keyword] active suspension; fuzzy control; PID control; simulation1引言在悬架系统硬件设计不变的情况下，不同的控制规律会导致不同的控制效果；而且半主动悬架与全主动悬架相比仅仅是控制对象能量消耗方式不同，因此半主动悬架的控制律设计完全可以基于主动悬架的控制策略来进行，只需根据消耗能量的情况进行适当的修正。

车辆半主动悬挂模型跟踪滑模控制系统仿真车辆悬挂系统的控制是车辆行驶中非常重要的一部分，通过控制车辆悬挂系统，可以保证车辆的安全性和稳定性。

本文将介绍一种车辆半主动悬挂模型跟踪滑模控制系统的仿真。

车辆悬挂系统可以分为主动和半主动两种类型，其中半主动可以通过改变阻尼和弹簧硬度的方式控制悬挂系统。

半主动悬挂系统通常包括感应器、控制器和执行器三部分，感应器用于获取车辆状态信息，控制器根据状态信息计算控制信号，执行器通过控制信号控制悬挂系统的阻尼和弹簧硬度。

控制器的设计中，本文采用了滑模控制方法，该方法可以有效地抵抗扰动和模型参数不确定性的影响。

具体而言，本文将车辆悬挂系统建模为二阶系统，然后将控制器设计为一个二阶滑模控制器。

该控制器具有快速响应和鲁棒性等优点，能够保证车辆在不同路面和行驶条件下的稳定性和安全性。

为了验证该控制器的效果，本文进行了仿真实验。

在实验中，我们设定了不同的路面和车速参数，然后通过仿真计算得出车辆悬挂系统的状态信息，并将其输入到滑模控制器中。

在控制器的作用下，车辆在不同路面和行驶条件下都能够保持稳定，且响应速度很快，控制效果显著。

与传统控制方法相比，该方法可以更好地适应不同的行驶环境，提高车辆的安全性和行驶舒适性。

综上所述，本文提出了一种车辆半主动悬挂模型跟踪滑模控制系统，可以有效地提高车辆的安全性和行驶稳定性。

该方法具有很高的适应性和鲁棒性，可以适应不同路面和行驶条件下的车辆控制需要。

在未来的应用中，这种方法有望成为车辆悬挂系统控制的一种重要手段。

在现代社会，收集、分析和利用数据已经成为了各种企业和组织的重要策略。

以下是关于某个公司收集到的一些数据的分析。

1. 用户数量变化：该公司自成立以来，用户数量一直在不断地增长。

今年第一季度，公司的用户数量达到了 800 万，较去年同期增长了20%。

该数据表明公司的业务和市场需求在增长，是一个十分正面的指标。

2. 用户满意度调查：最近一次的调查显示，用户综合满意度得分为 8.5 分（最高分为10分），较去年同期的得分（8.0分）有所提升。

第1篇一、实验背景随着汽车工业的快速发展，汽车悬架系统在车辆行驶的舒适性、操控稳定性和安全性等方面发挥着至关重要的作用。

为了提高悬架系统的设计质量和性能，本实验采用仿真软件对悬架系统进行了详细的模拟和分析。

本次实验旨在通过仿真验证悬架设计的合理性和优化潜力，为实际工程应用提供理论依据。

二、实验目的1. 建立悬架系统的数学模型。

2. 仿真分析不同工况下悬架系统的性能。

3. 优化悬架系统参数，提高车辆行驶的舒适性和操控稳定性。

4. 为实际工程应用提供理论支持和设计指导。

三、实验方法1. 数学建模：根据悬架系统的物理特性，建立悬架系统的动力学模型，包括弹簧、减震器、转向系统等主要部件。

2. 仿真软件：采用专业的仿真软件（如ADAMS、MATLAB等）进行仿真实验。

3. 实验方案：设计多种工况，如直线行驶、曲线行驶、紧急制动等，模拟不同路况下悬架系统的性能。

4. 数据分析：通过对比仿真结果与实际测试数据，分析悬架系统的性能，并找出存在的问题。

四、实验结果与分析1. 直线行驶工况：在直线行驶工况下，仿真结果显示悬架系统能够有效地抑制车身振动，提高行驶的舒适性。

2. 曲线行驶工况：在曲线行驶工况下，仿真结果显示悬架系统对车辆侧倾有较好的抑制效果，提高了车辆的操控稳定性。

3. 紧急制动工况：在紧急制动工况下，仿真结果显示悬架系统能够迅速响应制动需求，保证车辆的稳定性。

4. 参数优化：通过对悬架系统参数进行优化，仿真结果显示在保持车辆稳定性的同时，舒适性得到了进一步提高。

五、实验结论1. 通过仿真实验，验证了悬架系统在直线行驶、曲线行驶和紧急制动工况下的性能。

2. 仿真结果表明，通过优化悬架系统参数，可以显著提高车辆的舒适性、操控稳定性和安全性。

3. 仿真实验为实际工程应用提供了理论支持和设计指导，有助于提高悬架系统的设计质量和性能。

六、实验展望1. 进一步完善悬架系统的数学模型，提高仿真精度。

2. 结合实际工程需求，开发具有自适应功能的悬架系统。

车辆半主动悬架系统平顺性联合仿真分析贝绍轶;赵景波;刘勺华;陈龙【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2010(030)006【摘要】在车辆行驶平顺性的研究中,为弥补传统数学建模方法不能完全反映实际整车行驶动态特性的缺点,以多体动力学仿真软件SIMPACK为平台,建立某微型轿车的整车多体动力学模型.利用MATLAB设计基于八板块原理的半主动悬架模糊控制器,并进行基于SIMAT的联合仿真.仿真结果表明:车速为60km/h时,与被动悬架系统相比,采用模糊控制的半主动悬架系统的车身垂直加速度、车身俯仰角速度和车身侧倾角速度均方根值分别降低12.99%、10.19%和11.05%.多体动力学仿真可实现模型非线性化,较全面反映整车动态特性;基于模糊控制的半主动悬架系统可消减车身振动,有效改善整车的行驶平顺性.【总页数】4页(P87-90)【作者】贝绍轶;赵景波;刘勺华;陈龙【作者单位】江苏技术师范学院,机械与汽车工程学院,江苏,常州,213001;江苏技术师范学院,机械与汽车工程学院,江苏,常州,213001;江苏大学,汽车与交通工程学院,江苏,镇江,212013;江苏大学,汽车与交通工程学院,江苏,镇江,212013【正文语种】中文【中图分类】U463.33【相关文献】1.高速履带车辆平顺性仿真分析 [J], 张晨曦;雷强顺;冯占宗;刘捷2.基于联合仿真的半主动悬架车辆平顺性 [J], 刘伟;孙明芹;刘大维;陈焕明3.基于联合仿真的半主动悬架车辆行驶平顺性研究 [J], 刘伟;刘大维;陈焕明;符朝兴4.基于全尺寸模型的半主动悬架车辆平顺性研究 [J], 周军超;唐飞;胡光忠5.某越野车辆平顺性仿真分析及综合评价 [J], 江燕华;马忠民;徐达;李中好;骆振兴因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

汽车半主动悬架自适应模糊控制的仿真研究的开题报告一、研究背景与意义随着社会经济水平的不断提升和人民生活水平的不断提高，汽车已经成为了现代交通工具中不可或缺的一部分。

然而，随着汽车数目的不断增加，交通拥堵和安全问题逐渐显现。

此外，不适当的行车姿态也会导致驾驶员疲劳和汽车的损坏。

因此，研究汽车悬架系统的自适应控制策略成为了当前重要的研究领域。

汽车悬架系统可以控制汽车在行驶过程中的姿态和稳定性，从而提高行驶的安全性和舒适性。

半主动悬架系统作为一种新型的悬架系统，融合了主动和被动悬架的优点，可以自适应地改变悬架的阻尼和硬度，从而实现更为灵活和可控的悬架系统。

模糊控制算法是一种模拟人类思维的方法，可以根据控制输入和输出之间的关系，建立模糊规则库并进行模糊推理，实现自适应控制。

因此，将模糊控制算法应用于汽车悬架系统的控制中是有意义的。

本文将研究汽车半主动悬架自适应模糊控制的仿真方法，通过数学建模和仿真实验来探讨这种控制方法对汽车悬架系统的控制效果。

二、研究内容与目标本研究的主要内容是研究汽车半主动悬架自适应模糊控制的仿真方法。

具体来说，本研究将：1. 以数学建模的方式，对汽车半主动悬架的控制系统进行表述和建模。

2. 设计模糊控制器，拟合汽车悬架系统的非线性和时变特性，实现自适应控制。

3. 通过Matlab/Simulink平台进行仿真实验，对系统进行性能分析，如控制精度、系统稳定性和抗干扰性等。

4. 优化控制算法，提高控制性能。

本研究的目标是实现汽车半主动悬架自适应模糊控制的仿真研究，探究该控制方法的控制效果，并且优化控制算法，提高控制性能。

通过本研究，为汽车悬架系统的控制提供新思路和方法。

三、研究方案和方法本研究将以如下方案和方法进行：1. 系统分析和建模研究半主动悬架系统的机理和控制原理，建立数学模型和控制模型。

通过分析系统的非线性和时变特性，建立相应的控制模型。

2. 模糊控制器设计设计汽车半主动悬架自适应模糊控制器，根据系统控制模型和实验数据，建立模糊规则库。

针对车身加速度的半主动悬架模糊PID仿真研究第一篇范文：针对车身加速度的半主动悬架模糊PID仿真研究随着科技的进步和社会的发展，汽车行业得到了迅猛的发展。

人们生活水平的提高使得对汽车舒适性和安全性的要求也越来越高。

汽车悬挂系统是影响汽车舒适性和行驶稳定性的关键部件，因此，对汽车悬挂系统的研究具有重要的意义。

本文主要针对半主动悬架的模糊PID控制策略进行研究，以提高汽车的行驶质量和乘坐舒适性。

首先，对半主动悬架的原理和结构进行了介绍，分析了半主动悬架在实际工作中的优势和不足。

然后，建立了车身加速度的数学模型，并利用MATLAB软件对半主动悬架系统进行了仿真分析。

最后，通过对仿真结果的分析和讨论，验证了模糊PID控制策略在半主动悬架中的应用效果。

1. 半主动悬架原理及结构半主动悬架是一种介于被动悬架和主动悬架之间的悬挂系统。

它通过控制装置根据车身加速度、车轮荷载等参数，调节悬架的刚度或阻尼，从而实现对车身加速度的控制。

半主动悬架的主要优点是结构简单、成本较低，且在实际行驶过程中能较大程度地提高汽车的行驶质量和乘坐舒适性。

2. 车身加速度数学模型为了研究半主动悬架的性能，首先需要建立车身加速度的数学模型。

该模型主要包括车身、悬挂弹簧、减振器和轮胎等部件。

通过对这些部件的受力分析，可以得到车身加速度与路面不平度、车速、悬挂参数等因素之间的关系。

3. 模糊PID控制策略模糊PID控制是一种基于模糊逻辑的控制方法，它将人的经验和直觉引入到控制过程中，使控制系统具有更好的适应性和鲁棒性。

在半主动悬架系统中，模糊PID控制器根据车身加速度、车轮荷载等参数，实时调整悬架的刚度或阻尼，以达到最佳的控制效果。

4. 仿真分析本文利用MATLAB软件对半主动悬架系统进行了仿真分析。

仿真过程中，首先输入路面不平度信号，然后根据车身加速度、车轮荷载等参数，实时调节模糊PID控制器的输出，从而实现对悬架刚度或阻尼的控制。

最后，对比分析了半主动悬架在不同工况下的性能表现。

基于观测器的半主动悬架仿真和实车控制半主动悬架技术是汽车悬架技术的一种发展方向，主要通过使用控制系统来实现对悬架力的限制和调节。

观测器作为半主动悬架系统中的重要组成部分，扮演着观测悬架行为并产生调节控制信号的角色。

本文将就基于观测器的半主动悬架仿真和实车控制展开讨论。

首先，基于观测器的半主动悬架仿真可以通过模拟软件来实现。

仿真软件可以利用数值计算方法将各种情况下的悬架受力和响应情况计算出来。

利用这些计算结果，控制系统可以根据悬架行为进行实时调节。

具体而言，当车辆通过坑洼路面时，悬挂系统会发生弹簧和减震器的振动，导致车辆产生较大的垂直加速度。

此时，观测器通过传感器采集数据，对数据进行处理后，产生控制信号对悬挂系统进行调整，以减小车身加速度，提高行驶舒适性。

其次，在实际控制中，基于观测器的半主动悬架可以实现更加精确和敏感的调控。

车辆行驶中不同路段和路面的特点各不相同，安装观测器后，车辆可以根据实时数据进行实时调整悬挂系统的工作状态，提高悬挂系统的调节效果和行驶平稳性。

为了实现这一点，采用了伺服电机和控制器进行控制，将观测器采集到的数据传送到控制器进行数据处理和分析，同时控制器还可以根据预设的控制算法来实现对悬挂系统的自动控制。

最后，基于观测器的半主动悬架技术具有广泛的应用前景。

随着汽车技术的不断发展，基于观测器的半主动悬架技术将逐渐普及，成为普通汽车和豪华车的标配。

此外，在各种特殊场合，如赛车运动、越野车、轮式装甲车等，基于观测器的半主动悬架技术的应用也广泛存在。

可以预见，基于观察悬架行为并采用半主动调节的汽车悬架技术将会在汽车发展史上划上新的篇章。

综上所述，基于观测器的半主动悬架技术具有非常广泛的应用前景，不仅可以提高汽车的行驶舒适性，而且可以减少铰接防摆悬架同时还可以达到随着路况的变化及时地调节悬挂系统的效果。

相信随着技术的不断进步和研究深入，这一技术将会在未来得到更好的发展和应用。

在实际应用中，基于观测器的半主动悬架技术可以应用于无数场合，例如汽车竞赛、专业载人以及装载车、公共交通以及豪华车等应用领域。

汽车半主动悬架的最优控制研究及仿真
刘连明
【期刊名称】《现代信息科技》
【年(卷),期】2022(6)17
【摘要】汽车悬架系统对汽车的平顺性和操纵稳定性起着重要作用。

由于被动悬架的刚度和阻尼在车辆运行过程中不可调节,难以适应道路的多样性,不利于提高车辆的乘坐舒适性和平顺性。

文章建立道路输入模型和1/4车辆二自由度被动悬架和半主动悬架的动力学模型;以车身加速度、悬架动态挠度和轮胎动载荷为评价指标,采用线性最优反馈策略设计最优控制器来控制半主动悬架的阻尼力。

利用MATLAB/SIMULINK平台建立仿真模型,对被动悬架和最优控制的半主动悬架的性能进行对比仿真实验。

结果表明,最优控制半主动悬架能有效地改善悬架的动态性能,提高车辆的行驶平顺性和乘坐舒适性。

【总页数】4页(P132-135)
【作者】刘连明
【作者单位】江西科技学院
【正文语种】中文
【中图分类】U463.33;TP391.9
【相关文献】
1.基于磁流变减振器汽车半主动悬架的最优控制仿真
2.基于最优控制和模糊控制的半主动悬架仿真研究
3.基于MATLAB最优控制车辆半主动悬架研究及仿真
4.二自
由度汽车磁流变半主动悬架最优控制仿真研究5.基于磁流变减振器的汽车半主动悬架最优控制性能仿真分析
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。