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基于模糊逻辑的汽车麦弗逊悬架的动力学仿真

朱天军  
【摘要】:随着高速公路的发展,汽车的速度越来越高,人们对客车悬架要求越来越高。由于汽车悬架系统对整车行驶动力学(如操纵稳定性、行驶平顺性等)有举足轻重的影响,因此,悬架的运动学/弹性运动学仿真分析在汽车悬架系统的设计和开发中占有很重要的地位。 由于汽车悬架系统是一个比较复杂的多体系统,其构件之间的运动关系十分复杂,这就给通过传统的计算方法分析悬架的各种特性带来许多的困难。 本论文以机械CAD 设计、虚拟样机仿真和先进控制技术的发展为前题,提出运用虚拟仿真样机软件ADAMS 及模糊控制仿真软件MATLAB/Simulink 分析汽车悬架的设计方法。。 首先, 采用虚拟样机分析软件ADAMS 分析悬架的导向机构。按照汽车的已知数据,根据汽车悬架机构在汽车系统的整车坐标系中数据,求出各个关键点的坐标,然后在ADAMS/CAR 中建立麦弗逊悬架导向机构的三维CAD 模型,再加上路面的激励, 分析悬架参数在汽车行驶中的变化。依据adams/insight,对ADAMS/car 建立的模型进行导向机构的优化求解,得到悬架系统的优化解。 其次,提出对汽车悬架阻尼控制器进行控制的MATLAB 建模仿真。通过实时改变悬架减振器阻尼的数值,以减少汽车车身的加速度,来达到汽车行驶的平顺性和舒适性。首先,在MATLAB/simulink 中建立汽车半主动悬架的受控模型,利用Fuzzy Logic Toolbox 工具箱,采用Mamdani 模糊逻辑控制推理方案,以减少汽车行驶车身垂直方向加速度,提出控制规则,通过对汽车行驶状况的仿真,得到悬架的动态阻尼值。 在悬架设计中,本文主要利用仿真软件在计算机上进行机构和控制分析,并优化求解,为悬架系统的物理样机设计提供了参考。


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