主动悬架matLAB分析

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）：

()()()()t w u n G n t uq n t q q *+-=000122'ππ （2）

其中，01n 为下截止空间频率，01n =0.011m -1；00.1n =为参考频率，()0n G q 路面不平度系数0.000064

（查《汽车理论》，B 级路面）；()t w 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 ）；()t q 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：

PID控制：

最终集成：

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：

轮胎动载荷：

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：

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。