主动悬架matLAB分析
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PID控制的四分之一车辆主动悬架仿真基本条件:
路面路谱模型建立:
采用随机路面输入,随机路面不平度函数如公式
(2):q t ' 2 n01uq t 2 n0 G q n0 u w t
(2
)
其中,n01为下截止空间频率,n01 =0.011m-1;n0 0.1为参考频率,G q n0 路面不平度系数0.000064(查《汽车理论》,B 级路面);w t 是均值为零、power 为0.1 的带限白噪声,采样频率1000;u 是汽车行驶车速24(m/s);q t 为路面位移激励。
仿真模型建立:主动悬架:
被动悬架:
路面激励:
PrDdUCT
∆φ
*
⅛α≡ OenVBtNe
GSine
b ⅛e ς∣rai □
>r4
白噪声路面输入模型
所采用的值是B级路面,直接调用MATLAB的白噪声模块,激励图如图所示
有无PID 控制即主动与被动悬架模型仿真结果对比(黄线为被动,绿线为主动)车身加速度:
从车身加速度值可以看出,在没有PID控制模块的影响下,被动悬架的车身加速度最高可达0.6 数值,在有了PID控制的主动悬架的
基础上,车身加速度被有效控制在了0.2 以内,极大的增加了乘车的舒适性,保证了汽车的一个平顺性指标。
车身加速度与路面激励的频率特性:
悬架动挠度:
从悬架位移进行分析,主动悬架与被动悬架在变化规律上基本相同,但是被动悬架与主动悬架相比,其动作频率更高,也就是说,在保持一定车身加速度的情况下,主动悬架在尽可能的减小来自地面的一个冲击,所以主动悬架的变化频率明显高于被动悬架。
悬架动挠度与路面激励频率特性:
架,这是因为加入了主动 PID 的一个控制,导致轮胎的一个工作条件 受到了更大的一个冲击,这是我们在过程中要进行避免的。 动
载荷与路面激励的频率特性:
轮胎动载
从轮胎所受的载荷上进行分析, 在被动悬架的动载荷小于主动悬
由仿真结果可知,通过反馈控制调节,更大程度上是为了使人们得到一个更大的舒适性,也就是平顺性。相比于其他两个参数,我们更加看重的参数是车身加速度这一个参数,通过PID 主动悬架的一个调节,我们能明显的将车身加速度降下来,这也代表我们达到了目的,同时也对整车的一个操纵稳定性提出了挑战,悬架的位移和轮胎的动载荷都被加大了。