基于PID控制的四分之一主动悬架仿真研究

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基于PID控制的四分之一主动悬架仿真研究

摘要悬架是一个关键组成部分，汽车零部件，从而保证身体或车轮与主机系统之间的弹性接触，并可以传输负载，缓解冲击，振动和调整车身状态的衰减，直接影响到汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性。

随着人们对现代汽车乘坐舒适性和行驶安全性的要求愈来愈高，设计一个综合性能良好的悬架，已成为现代汽车研究的一个侧重的课题。

传统的被动悬挂系统弹性构件刚度和阻尼减震元件是不变的，汽车行驶的路况，负载变化和其他因素的影响，因此，必须制定一个被动悬架不同的新的悬挂。

主动悬架是基于现代控制理论和电子技术的发展和开发，与车辆的运行状态，可以自适应地改变其刚度和阻尼参数，具有优良的阻尼性能和操纵稳定性，未来汽车吊框架的一个重要研究方向。

本论文先根据牛顿定理，运用车辆动力学理论，建立了被动悬架和二自由度1/4主动悬架系统的动力学模型。

并建立了路面输入分别为：白噪声信号、阶跃信号以及正弦信号的路面不平度数学模型。

同时，概述了悬架性能的三个评价指标，即车身加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷。

并利用软件Matlab/Simulink构建出汽车悬架控制系统仿真模型图，包括路面输入模型，被动悬架模型，PID控制主动悬架模型。

运行仿真模型图即可实现不同路面输入信号的悬架系统的仿真。

最后，对悬架性能评价指标的仿真结果进行分析。

关键词：主动悬架；MATLAB；建模；PID控制；仿真AbstractSuspension is an component of the important assembly of the automobile, it guarantees to contact with a flexible between the wheels or axles and bearing system, and can transfer loads、relax impulsion、reduce vibration and regulate the body position of the vehicle in traffic, and have a direct impact on ride comfort and operate stability.With the increasing requirement of the vehicle's ride comfort and road security, the design of suspension with good performance has become more and more important. As a traditional passive suspension having a constant spring stiffness and damper coefficient which is not interfering with the road surface and the load change, so it is necessary to design a new style suspension. Active suspension and modern control theory and development of electronic technology, and its stiffness and damping coefficients can prosper, to adapt to different working environment, improve vehicle ride comfort and road holding. So it is significant to research and develop active suspension. Firstly, according to the Newton theorem, the paper use the vehicle dynamics theory, and set up the dynamics model of the passive suspension and the second freedom active suspension system based on 1/4 of the body. And translate the differential equations into a form of expression of the state equations. And establish the road roughness mathematical model of the road input signal for sine, step random and white noise signal, and achieve the simulation. At the same time, outlined the three evaluation index of the suspension performance, such as the body vertical acceleration, the relatively dynamic load of the wheel, the suspension dynamic deflection. And build the simulation model plans of the control system of the automobile suspension by the Matlab/Simulink software, including the importable model of the road, the passive suspension model, the active suspension model of the PID control. And run the simulation model map to achieve the simulation of the different input signal of the suspension control system. Finally, analysis the simulation results of the evaluation index of the suspension performance .Key words: Active suspension; MATLAB; Modeling; PID control; Simulation目录摘要.............................................................................................................. 错误!未定义书签。

车辆电液主动悬架PID最优控制研究

第３０卷第１期２０１４年１月
森
林
工Hale Waihona Puke 程Ｖｏ１．３０Ｎｏ．１
Ｆ０ＲＥＳＴＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｊａｎ．，２０１４
车辆电液主动悬架ＰＩＤ最优控制研究
赵强，范超雄，孙子尧，陈杰
（东北林业大学交通学院，哈尔滨１５００４０）
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｓｔｅｅｒｉｎｇｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｔｈｅｏｕｔｅｒｌｏｏｐａｄｏｐｔｅｄｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｃｏｎｔｒｏｌ（ＬＱＧ）ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｔｔｅｎｕａｔｅｔｈｅｓｙｓｔｅｍｖｉｂｒａｔｉｏｎｓ．
动悬架及ＰＩＤ控制主动悬架有明显改善。
关键词：主动悬架；１／４车辆模型；内外环；仿真中图分类号：Ｓ７７６文献标识码：Ａ文章编号：１００１— ００５Ｘ（２０１４）０１ —００６８— ０５
ＺｈａｏＱｉａｎｇ，ＦａｎＣｈａｏｘｉｏｎｇ，ＳｕｎＺｉｙａｏ，ＣｈｅｎＪｉｅ
（ＴｒａｆｆｉｃＣｏｌｌｅｇｅ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００４０）

改进的模糊PID控制器对4自由度主动悬架振动控制的研究

第 26 卷第 2 期 2009 年 2 月
公路交通科技 Journal of Highway and Transportation Research and Development
Vol126 No12 Feb12009
文章编号 : 1002Ο0268 (2009) 02Ο0129Ο05
收稿日期 : 2008Ο06Ο03 基金项目 : 甘肃省高等学校研究生导师科研项目 (0511 - 03) 作者简介 : 陈翔 (1964 - ) , 男 , 甘肃静宁人 , 副教授 , 研究方向为车辆人工智能控制技术 1 (chenxiang - 64 @1261com)
1 30 公路交通科技第 26 卷
00000
k1f m1f
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C=
,
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k1r m1r
-
k2f + k2r m2
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cf + cr m2
-
k2f lf - k2r lr m2
0 D = - k2f lf - k2r lr
J
1 - cf lf - cr lr
J
0 - k2f lf2 + k2r l2r
以汽车车身的加速度、垂直速度、俯仰角加速度、
前悬架和后悬架的变形为输出 ,令 Y = { ¨Z2 , Z2 ,θ¨, df , dr }T ,
则输出方程为 :
Y = DX + EU ,
(4)
式中 , m1f 、m1r 分别为前、后轮轮胎质量 ; m2 为车身质
量 ; J 为车身转动惯量 ; k1f 、k1r 分别为前、后轮胎等效
车辆的运动方式有 3 种 , 即沿地面垂直方向的跳动、沿汽车运动方向的俯仰和横向的侧倾。从研究汽车行驶平顺性的目的出发 , 如果不计汽车的水平振动 , 只考虑对行驶平顺性影响最大的垂直振动和纵向角振动 , 仅需考虑 1 个前轮和 1 个后轮。为了方便研究 , 同时又尽可能与车辆实际情况相适应 , 假设汽车左右对称 , 且左右车轮的路面激励相同 ; 把车身视作刚体 , 且质量为全车的一半 ; 前、后轴和与其相连的车轮分别简化为 2 个非簧载质量 , 并分别用 2 个线性

基于lqr(pid)控制策略主动悬架控制

1 概述
汽车，自它的降世开始，它总是吸引着人们的注意，许多人总是为了它付出巨大的热情与兴趣。其中具有卓越性能的悬架系统在汽车的整体性能中起着至关重要的作用。由于传统的被动悬架经过数十年的研究已经达到极限，因此出现了各种可控制的悬架。汽车悬架极大地影响了汽车的稳定性。因此，理论上，悬架的设计应满足以下性能要求：务必确保汽车行驶良好。为此，汽车需要具备相对较低的振动频率，乘车人员在车中所能承受的振动加速度应满足国际标准 ISO2631-1-1997 要求的人体承受震动界限。它具有合适的减震性能，与悬架的特性更好地匹配，确保车轮与车体在共振区的振动幅度小，衰减振动速度快。汽车拥有非常好的乘坐舒适性。保证车辆具有操稳性。当车轮持续跳动时，导销机构中的主销的定位参数变化不应过大，应协调车轮运动和导向机构。没有摆振现象（主销周围的车轮连续振动）。汽车转向应有一些不足转向特性。汽车制动，确保汽车在加速过程时的稳定性，并降低“点头”、“仰头”的可能性。它可以可靠地传递车身和车轮之间的各种反作用力和力矩。确保车辆正常运转并减少轮胎磨损。主动悬架系统的主要目的是优化悬架系统的性能和参数。然而，在实际控制过程中，主动悬架在各种控制策略之后不能优化系统所有参数的性能。经常会出现某一个或者某几个性能突然的有所提高，另一些的性能就相对下降；所以最终对主动式悬挂控制规律利用遗传算法的全局优化能力对参数进行优化，这样才能使悬挂系统的总体性能达到最佳。
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车辆主动悬架的模糊PID控制仿真

车辆主动悬架的模糊PID控制仿真景园;赵强;张娜【摘要】根据某车型悬架参数,建立了1/4车主动悬架Matlab/Simulink模型,选择簧载质量加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷作为控制目标量,采用模糊PID复合控制技术,针对该悬架模糊控制模型的设计及仿真.仿真结果表明:与被动控制、PID 控制的悬架系统性能相比,该控制策略系统的簧载质量加速度和轮胎动载荷有了显著降低,有效改善了乘坐舒适性.【期刊名称】《机电产品开发与创新》【年(卷),期】2015(028)006【总页数】3页(P91-92,84)【关键词】主动悬架;模糊PID控制;仿真【作者】景园;赵强;张娜【作者单位】东北林业大学交通学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学交通学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学交通学院,黑龙江哈尔滨150040【正文语种】中文【中图分类】TP3不同于固定阻尼和刚度系数的车辆被动悬架，阻尼可调的主动悬架不仅能够适应车辆载荷、行驶速度以及路面的不平程度变化达到有效减震的目的，还可以调节刚度控制悬架侧倾。

从结构而言，主动悬架实际是一个主动力的发生器。

因此，控制策略的优劣对主动悬架控制效果有极大影响。

其中利用现代控制算法中应用比较广泛的研究有：陈志林利用了渐近稳定自适应控制［1］；Yoon Y S等利用最优控制算法得到二次型性能指标［2］；孙涛在电流变液磁流变半主动悬架上试验了模糊PID控制［3］等等。

其中PID控制具有原理简单、使用方便等优点应用最广泛，而车辆主动悬架控制系统为多自由度、多参数的非线性系统，常根据经验法不断调试确定PID的参数。

本文选用模糊PID控制，将模糊推理运用于PID参数的整定，以根据经验制定控制规则得出控制决策表，然后求出控制量的大小，不再需对控制对象精确建模，并通过Matlab/Simulink进行了建模及仿真分析。

1/4 车辆主动悬架理想模型如图1所示。

其模型根据牛顿定律满足以下动力方程：式中：m1—主动悬架非簧载质量（kg）；m2—主动悬架簧载质量（kg）；k1—轮胎径向刚度系数（N/m）；k2—悬架刚度系数（N/m）；c—减振器的阻尼系数（Ns/m）；z2—车身簧载质量的垂直位移（m）；z1—车身非簧载质量的垂直位移（m）；z0—路面激励（m）；fd—作动器的输出力（N）。

基于遗传算法的汽车主动悬架最优PID控制与仿真

基于遗传算法的汽车主动悬架最优PID控制与仿真作者：司志远苑风霞来源：《赤峰学院学报·自然科学版》 2014年第12期司志远，苑风霞（安徽科技学院机电与车辆工程学院，安徽滁州 233100）摘要：本文以车辆主动悬架系统为研究对象，建立了1/4车辆模型，在此基础上建立simulink模型，并设计了PID控制器，然后运用遗传算法对相关参数进行了优化设计，实现了主动悬架的最优PID控制.最后对比了主、被动悬架的性能指标（车身加速度、悬架动挠度、车轮动位移），结果表明通过本文方法实现的最优PID控制器对于改善车辆的行驶平顺性和稳定性是有效的.关键词：主动悬架；PID；遗传算法；最优控制中图分类号：U463.33 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2014）06-0047-03汽车悬架系统性能是汽车平顺性和行驶稳定性的决定因素，传统的被动悬架由于阻尼、刚度等参数的限制，很难满足汽车性能改善的需要，而主动悬架通过给悬架输入一定的作动力，能够提高汽车的平顺性等性能.主动悬架的设计关键是控制方法及策略，其中最优控制能够在一定条件下，完成控制任务，使得选定的指标最小，能够取得较好的效果，国内外学者对其进行了大量研究.但是，在最优控制问题的求解中，为使得问题解析可解，需要引入附加的约束或条件，如二次型最优控制问题[1-2]中要引入矩阵Q、R等.本文基于微分方程建立仿真模型（simulink模型），运用遗传算法实现悬架的最优控制.1 汽车主动悬架系统数学模型本文选用2自由度1/4车辆建立系统模型，系统模型如图1所示.模型中参数的意义，mb为簧载质量，mw为非簧载质量，ks、cs分别为悬架的刚度和阻尼，kw、cw分别为轮胎的刚度和阻尼，U为悬架的主动控制力.xb、xw、xg分别为车身垂向位移、轮胎垂向位移、路面不平度.根据牛顿第二定律，建立2自由度1/4车辆模型的运动微分方程，如下所示.2 主动悬架系统simulink模型建立PID控制器[3]作为主动控制器，控制器模型如下其中e(t)为车身加速度相对于参考值的误差.在simulink中建立的模型如图3所示.参数：kp为比例系数、ki为积分系数、kd为微分系数、road为路面输入.3 最优PID控制问题的建立最优PID控制问题[4]是建立在PID控制的基础上，以其相应的参数为设计变量，以系统性能为目标的优化问题.在车辆悬架设计中，需要考虑的性能指标主要有三方面：（1）车身加速度—影响乘坐舒适性；（2）悬架动行程—影响车身姿态；（3）轮胎动负荷及位移—影响轮胎接地性能及汽车操纵稳定性能.因此在使用控制器对悬架进行控制时，必须同时兼顾三种性能，即在改善某一项性能的同时，不能损害其它性能.在上一节的基础上，选择kp（比例系数）、ki（积分系数）、kd（微分系数）为设计变量，即X=(kp,ki,kd)，建立以车身加速度为最小的目标函数，即minf=RMS (4)根据相应平顺性国家标准[5]，车辆乘员没有不舒服感觉的总加权加速度均方根值为0.315m/s2，因为1/4车辆模型研究的是车身加速度均方根值，相当于地板处的加速度，该处的轴加权系数为0.40，根据总加权加速度均方根值计算公式，计算得到目标函数的第一个约束条件.g1=RMS| |-0.7875m/s2≤0 （5）对于不同的车型，在吸收车身振动的前提下，悬架动行程都有一定的要求，从而得到目标函数的第二约束条件.g2=|xb-xw|-Ds≤0 （6）其中Ds为悬架动行程的最大值.为了限制轮胎动负荷，同时具有良好的接地性能，得到另外两个约束条件.g3=|xw-xg|-Dwg≤0 （7）g4=|xw|-Dw≤0 （8）其中Dwg、Dw分别为轮胎最大变形、最大位移.4 最优PID控制问题的求解对最优PID控制问题的求解，优化方法的选择至关重要.传统优化方法的缺点是要以所解问题的凸性作为得到全局最优解的前提条件，否则易得到局部最优解.遗传算法[6]主要借助生物进化中“适者生存”的规律，模拟生物进化过程中的遗传繁殖机制，对优化问题的解空间的每一个个体进行编码，然后对编码后的优化问题进行组合划分，通过迭代从中寻找最优解，其算法的适应性强，对问题本身要求低.而本文所研究的问题的凸性是很难判断的，因此选用遗传算法.遗传算法的计算过程主要包括个体编码、初始种群的形成、适应度计算、选择运算的复制、交叉运算及操作、变异运算.适应度函数的定义：计算过程中系统性能的参数计算是在simulink中进行的，为了处理方便，需要将式（6）—（8）的约束条件放到适应度函数里，构造带有惩罚项的适值函数.即其中当设计变量的值可行时，pi(X)=0，否则pi(X)取正值，对于不同的约束条件取值不同.5 路面输入模型[7]采用滤波白噪声作为路面输入模型，即其中xg为路面位移，m；G0为路面不平度系数，m3；f0为下限截止频率，Hz；u为车辆行驶速度，m/s；?棕(t)为均值为零的高斯白噪声.6 仿真计算及结果车辆模型参数：mb=2500kg，mw=320kg，ks= 80000N/m，kw=500000，cs=350N.s/m，cw=15020N.s/m，悬架动行程限制Ds=0.15m，轮胎动变形限制Dwg=0.05m，轮胎位移限制Dw=0.2m.优化参数：选择二进制编码，种群数为50，最大进化代数为200代，交叉概率为0.8，变异概率为0.05，由计算机在变量范围内随机生成初始种群.路面输入参数：G0=64×10-6m3/cycle，u=20m/s，f0=0.1Hz.路面输入曲线如图4所示.优化结果：kp=201.901，ki=2888.677，kd=1.369.优化前后车身加速度、悬架动挠度、车轮动变形及动位移的仿真结果曲线如图5、图6、图7和图8所示，各性能指标均方根值见表1.从图5-8及表1中可以看出，与被动悬架相比，主动悬架能够：（1）有效的降低车身加速度，其均方根值降低到乘员没有不舒服感觉所要求的值以下，提高了舒适性；（2）减少了悬架的动挠度，改善汽车的平顺性；（3）一定程度上减小轮胎变形，从而减小了轮胎动载荷，改善了汽车的操纵稳定性；（4）保持轮胎位移与被动悬架基本一致，从而保持轮胎的接地性能不变.7 结论建立了带有主动悬架的2自由度1/4车辆系统的simulink模型，运用遗传算法对参数进行优化设计，实现了悬架的最优PID控制，改善了系统的性能，并且与被动悬架对比了悬架的性能指标（车身加速度、悬架动挠度、车轮动位移），结果表明通过本文方法实现的最优PID控制器对改善车辆的行驶平顺性和稳定性是有效的.本文所采取的在simulink中建模（可以结合其它多体动力学软件），运用现代优化方法对系统参数进行优化的方法，具有方便、灵活、适应性强的特点.参考文献：〔1〕兰波，喻凡.车辆主动悬架LQG控制器的设计与仿真分析[J].农业机械学报，2004，35(1):13-17.〔2〕潘国建，刘献栋.汽车悬架参数优化的最优控制方法[J].农业机械学报，2005，36(11):21-24.〔3〕白金，韩俊伟．基于MATLAB／Simu1ink环境下的PID参数整定[J].哈尔滨商业大学学报(自然科学版)，2007，23(6):673-676.〔4〕薛定宇.控制系统计算机辅助设计[M]．北京：清华大学出版社，2005：260-281.〔5〕Saeed Badran, Ashraf Salah, Wael Abbas. Design of Optimal Linear Suspension for Quarter Car with Human Model using Genetic Algorithms[J]. The Research Bulletin of Jordan ACM, VolumeⅡ:42-51.〔6〕喻凡.车辆动力学及其控制[M]．北京：机械工业出版社，2009.106-112.。

基于PID控制的12车四自由度主动悬架仿真研究

Science and Technology &Innovation ┃科技与创新·69·2022年第01期文章编号：2095－6835（2022）01－0069－03基于PID 控制的1/2车四自由度主动悬架仿真研究邱润其，杨雨润（武汉理工大学国际教育学院，湖北武汉430070）摘要：以1/2车辆模型作为控制对象，建立了1/2车四自由度车辆主动悬架动力学模型，运用PID 控制方法分别对前轮和后轮建立控制回路，并在MATLAB/Simulink 中构造悬架。

此仿真模型，以白噪音法建立的C 级路面随机激励信号当作路面输入，分别将前、后车身的垂向加速度当作控制量。

试验结果显示，与传统的被动悬架相比，PID 控制的主动悬架能更加有效地降低整个车身的垂向加速度以及前后车身纵向加速度，并在一定程度上抑制车身的俯仰角加速度。

关键词：1/2车辆模型；主动悬架；PID 控制；仿真分析中图分类号：U461文献标志码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2022.01.022如今，随着工业的迅猛发展，使人们对美好生活的需求不断增大，在汽车上亦是如此，除了对性能要求，乘车的舒适程度和操纵出行的稳定性也成为了人们在选购汽车时首要考虑的因素，而舒适性和稳定性，恰恰又与汽车悬架的性能休戚相关。

在车辆行驶过程中，汽车的悬架会主动吸收路面带来的震动，从而达到降低震动频率的目的，来缓解坑洼不平的路面给车身带来的冲击，以提升乘客的舒适性和车主操作上的稳定性。

汽车传统的被动悬架由减震器和弹簧两部分构成，一旦确定了减震器的阻尼系数以及弹簧的刚度，便难根据工况动态调整，无法在不同的路面情况下作出不同的反应，所以也称为被动悬架。

然而，汽车在行驶过程中，所遭遇的路面状况是不同的，在不同的情况下，汽车所需要的减震器和弹簧的参数也就不同。

所以，要想贴合汽车的实际行驶情况，悬架也要作出相应的调整，显然，被动悬架难以完成这一要求。

主动悬架pid控制策略研究资料

汽车悬架的半主动控制系统MATLAB/SIMULNK仿真S0705234 沙小伟摘要:分析当前轿车的悬架系统，对之进行简化。

首先建立其1/4模型，利用仿真软件MATLAB里面的附件Simulink对悬架的简化模型进行仿真，考察其加速度，输出位移等特性。

在此基础上进一步建立悬架系统的1/2模型，继续考察车身的加速度，输出位移，转角等系列特性。

Simulink软件在整个的仿真过程中显示出强大的能力。

关键词：汽车悬架，半主动控制，仿真Abstract: Analyze the suspension system of modern car, and then simplify it. First the model was analyzed with 2 degrees of freedom by the software simulink. Based on this, and then building 12 degrees of the suspension system. Inspect the acceleration and rotation angle and some other characters. In the whole process, the software simulink displayed powerful capacity.Keywords: car suspension,semi – active control, simulation引言汽车悬架系统简介。

悬架系统是车辆的一个重要组成部分。

车辆悬架性能是影响车辆行驶平顺性、操作稳定性和行驶速度的重要因素。

传统的被动悬架一般由具有固定参数的弹性元件和阻尼元件组成，被设计为适应某一种路面，限制了车辆性能的进一步提高。

20世纪70年代以来工业发达国家就已经开始研究基于振动主动控制的主动、半主动悬架系统。

近年来随着电子技术、测试技术、机械动力等学科的快速发展，使车辆悬架系统由传统被动隔振发展到振动主动控制。

基于PID控制的12车四自由度主动悬架仿真研究

基于PID控制的12车四自由度主动悬架仿真研究摘要：悬挂系统在汽车的行驶中发挥着重要的作用。

为了提高汽车的行驶舒适性和操纵稳定性，研究了基于PID控制的12车四自由度主动悬架系统。

首先建立了12车四自由度主动悬架系统的数学模型，并通过MATLAB/Simulink进行了仿真分析。

然后，设计了PID控制器来控制悬挂系统的行驶行为，通过调节PID参数提高系统的控制性能。

最后，通过与传统的被动悬架系统进行比较，验证了基于PID控制的主动悬架系统在提高汽车行驶舒适性和操纵稳定性方面的优势。

1.引言悬挂系统作为汽车重要的部件之一，对于改善汽车的行驶舒适性和操纵稳定性起着至关重要的作用。

传统的被动悬挂系统无法主动地对悬挂系统进行调节，限制了系统的控制性能。

因此，基于PID控制的主动悬架系统日益受到广泛的关注和研究。

2.12车四自由度主动悬架系统建模首先建立了12车四自由度主动悬架系统的数学模型，包括车体的横向、纵向和横摆自由度以及轮胎的纵向自由度。

利用牛顿第二定律和相关的约束条件，得到了系统的运动学和动力学方程。

然后，通过SIMULINK工具进行系统的仿真分析，得到了系统的动态响应和频率特性。

3.PID控制器设计为了提高主动悬架系统的控制性能，设计了PID控制器来调节系统的行驶行为。

PID控制器由比例、积分和微分三个部分组成。

利用试验数据和经验法则，通过调节PID参数，使得系统的响应更加稳定和快速。

4.仿真结果与分析通过将基于PID控制的主动悬架系统与传统的被动悬架系统进行比较，评估了主动悬架系统的性能优势。

结果表明，基于PID控制的主动悬架系统较传统的被动悬架系统能够更好地抑制车体横摆和纵向加速度，并提高了汽车的行驶舒适性和操纵稳定性。

5.结论本研究通过建立12车四自由度主动悬架系统的数学模型，并设计了PID控制器来控制系统的行驶行为。

仿真结果表明，基于PID控制的主动悬架系统在提高汽车行驶舒适性和操纵稳定性方面具有明显优势。

车辆半主动悬架仿人PID控制(仅开题报告)

(3)小波频域控制[8]
小波频域控制是将小波变换和频域控制思想相结合的一种控制算法，它运用小波变换的方法把某个时段车身振动信号分解成若干频率成分，针对振动信号的频率成分按照频域控制的原理制定相应控制策略；
（4）天棚和地棚控制[9][10]
文献[9]介绍天棚和地棚控制是美国学者Karnopp在1973年提出的，属于主动、半主动悬架的经典控制逻辑。文献[10]中，设想将减振器设置在簧载质量和惯性坐标(“天棚”)之间，与被动悬架只控制簧载质量和非簧载质量的相对运动不同，天棚阻尼器直接控制簧载质量的绝对运动速度而与车轮的运动无关，这是它能使车身取得良好减振特性的原因；
（6）模糊控制[12][13]
文献[12]介绍模糊控制它以系统的某些状态量作为输入，将输入量模糊化后按一定的模糊规则进行模糊推理决策，将得到的控制量作为输出结果去控制悬架。而文献[13]阐述模糊控制设计不要求知道被控对象的精确数学模型，控制推理采用不精确推理模仿人的思维过程，鲁棒性较强，适应于解决常规控制难以解决的非线性、时变及滞后系统；
文
献
综
述
1.半主动悬架
汽车悬架主要由弹簧、减振器、稳定器和联动装置等组成，此外，还可包括一些特殊功能的部件，如缓冲块和稳定杆等[1][2]。悬架的作用就是将路面作用于车轮上的垂直反力（支承力），纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些力所产生的力矩传递到车架（或承载式车身）。在传递这些力和力矩的同时，吸收和减缓不平路面传给车架或车身的冲击载荷，使车身和车轮之间保持适当的几何关系，抑制车轮的不规则振动，提高车辆平顺性（乘坐舒适性）和安全性（操纵稳定性）。因此悬架系统是影响汽车性能的关键部件，研究汽车悬架系统对提高汽车总体性能有着非常重要的意义。
PID控制就是偏差的比例(Proportional)、积分(Integral)和微分(Differential)的综合控制。文献[4]介绍PID控制器本身是一种基于对“过去”、“现在”和“未来”信息估计的简单但却有效的控制算法。文献[5]阐述PID控制由于其算法简单、鲁棒性能好、可靠性高等优点，PID控制策略被广泛应用于工业过程控制中。文献[6]介绍PID控制和模糊控制等方法结合的复合PID控制应是今后的研究方向；

汽车主动悬架自适应模糊PID控制仿真研究

第36卷　第12期2009年12月湖南大学学报(自然科学版)Journal of Hunan University(Natural Sciences)Vol.36,No.12Dec12009文章编号:167422974(2009)1220027204汽车主动悬架自适应模糊PI D控制仿真研究3周　兵 ,赵保华(湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,航天技术研究所,湖南长沙　410082) 摘　要:建立了1/4主动悬架模型,设计出自适应模糊增益调节PID控制器,参照系统在时频两域中的响应情况对PID的控制参数进行整定,并使用模糊控制器对PID的控制量加以修正.对被动悬架、单纯PID控制的悬架和自适应模糊PID控制的悬架分别施以阶跃信号激励和积分白噪声信号激励进行仿真.结果表明,自适应模糊PID控制算法具有较好的控制效果和鲁棒性.关键词:主动悬架;模糊PID控制;自适应;仿真中图分类号:U463.3 文献标识码:ASimulation St udy of Self2adaptive Fuzzy2PIDCont rol of Active SuspensionZHOU Bing ,ZHAO Bao2hua(State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacture for Vehicle Body,Institute of Space Technology,Hunan Univ,Changsha,Hunan　410082,China) Abstract:A2quarter active suspension model was established,and a plus2adjust self2adaptive Fuzzy2PID cont roller was designed.The parameters of t he co nt roller were fixed wit h t he responses of t he system in time domain and f requency domain.A f uzzy controller was used to modify t he force outp ut wit h t he PID cont roller.Step signal and white noise signal were impo sed on passive suspension,PID cont rolled suspen2 sion and self2adaptive Fuzzy2PID cont rolled suspension respectively.The simulation result s have shown t hat t he self2adaptive Fuzzy2PID cont rol arit hmetic have better performances and is robust.K ey w ords:active suspension;Fuzzy2PID cont rol;self2adaptive;simulation 悬架系统联接车身与车轮,影响着车辆行驶的平顺性和操纵稳定性.近年来随着汽车工业的飞速发展,主动悬架越来越多地应用于车辆中.针对这种应用,国内外许多学者对其控制算法进行了较多的理论研究(如最优控制、鲁棒控制、自适应控制、模糊控制、神经网络控制等)及一些试验研究.在车辆以较高速度行驶的情况下所采用的控制算法应当具有运算量小,实时性好的特点.传统的PID控制器具有这样的特点,但由于其参数一经确定便不能调节,使得系统鲁棒性不尽如人意[1].而模糊自适应控制系统是一种简单的学习控制系统,它的主要优点是对参数变化和环境变化不灵敏,能用于非线性和多变量复杂对象,而且收敛速度快,鲁棒性也好,特别是它能在运行过程中不断修正自己的控制规则,以改善系统的控制性能[2].模糊控制器不依赖于系统精确的数学模型[3],但其规则的建立往往比较困难,需要有大量实际经验3收稿日期:2009203216基金项目:教育部长江学者与创新团队发展计划资助项目(531105050037);高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20070532008)作者简介:周　兵(1972-),男,贵州习水人,湖南大学副教授通讯联系人,E2mail:bingo2hnu@ 湖南大学学报(自然科学版)2009年的专家来确定.文献[1]采用试凑法确定控制器的各项参数或修正系数,并结合仿真结果说明了自适应模糊PID 控制算法的良好控制效果以及鲁棒性,但并未作更进一步的分析.本文则在PID 参数整定的时候综合考虑了系统时、频域响应对其敏感程度,从而使得系统鲁棒性有进一步的提高.1　主动悬架数学模型的建立本文建立了一种并联式主动悬架1/4车体模型.图1是1/4车体的二自由度力学模型,簧上质量m 2=330kg ,弹簧刚度k 2=13000N/m ,阻尼c 2=1000Ns/m ,作动器控制力为u ,簧下质量m1=25kg ,轮胎刚度k 1=170000N/m [4].图1　1/4车体模型Fig.1　A 2quarter vehicle body model系统动力学方程为:m 1¨x 1=k 1(x 0-x 1)+k 2(x 2-x 1)+ c 2( x 2- x 1)-u ,(1)m 2¨x 2=k 2(x 1-x 2)+c 2( x 1- x 2)+u.(2)2　模糊PID 控制器的设计211　PID 控制器的构造以车身垂直速度为反馈信号,建立按偏差负反馈的PID 控制结构,则u =-k p x 2-k i x 2-k d ¨x 2,分别代入式(1),(2)中得m 1¨x 1=k 1(x 0-x 1)+k 2(x 2-x 1)+c 2( x 2- x 1)+k p x 2+k i x 2+kd ¨x 2,(3)m 2¨x 2=k 2(x 1-x 2)+c 2( x 1- x 2)- k p x 2-k i x 2-k d ¨x 2.(4)对式(4)取拉氏变换并整理得x 2(s )x 1(s )=1(m 2+k d )s 2+(c 2+k p )s +k 2+k i .(5)将式(1),(2)相加并取拉氏变换得(m 1s 2+k 1)x 1(s )+m 2s 2x 2(s )=k 1x 0(s ).(6)由式(5),(6)可得x 2(s )x 0(s )=k 1(k 2+c 2s )/{(m 1s 2+k 1)[(m 2+k d )s 2+(c 2+k p )s +k 2+k i ]+m 2s 2(k 2+c 2s )},(7)x 1(s )x 0(s)=k 1[(m 2+k d )s 2+(c 2+k p )s +k 2+k i ]/ {(m 1s 2+k 1)[(m 2+k d )s 2+(c 2+ k p )s +k 2+k i ]+m 2s 2(k 2+c 2s )}.(8)进而得平顺性传递函数[5]¨x 2(s ) x 0(s )=k 1m 2s -k 1+m 1s 2m 2s x 1(s )x 0(s );(9)悬架动挠度传递函数x 2(s )-x 1(s )x 0(s )=x 2(s )x 0(s )-x 1(s )x 0(s );(10)轮胎动载荷传递函数k 1x 1(s )-x 0(s )x 0(s )=k 1x 1(s )x 0(s )-1.(11)用j ω代替s 即可得出模型的车身加速度、悬架动挠度及轮胎动载荷的频率响应[6].利用MA T 2L AB 软件编制M 文件,分别绘制出此3项性能指标随k p ,k i ,k d 变化的频率响应三维曲面图,并为后面PID 控制器参数整定提供依据.212　PID 控制器的参数整定PID 控制器参数整定方法有许多种,如人工整定、Ziegler 2Nichols 频率响应法、解析法、极点配置和自整定等.在一定条件下模糊PID 控制器与传统PID 具有类似特性[7].本文先采用人工试凑法逐步整定k p ,k i ,k d 3个参数.首先整定k p 的值,将k i ,k d 设为0,然后由小到大变化k p ,同时观察系统响应,直到控制系统得到反应快、超调小的响应曲线.接着整定k i ,先将k p 的值略为降低,将k i 从小到大变化,观察系统的响应情况,使系统在保持良好的动态性能的情况下逐步消除静差.在此过程中可以根据响应的情况反复修改k p 或k i ,以得到良好的控制效果.以同样的方法整定出k d 的参数.经初步整定k p =1000,k i =20,k d =240.然后根据公式(5)～(11)绘制出当两个参数固定而其中一个参数变化时系统性能指标的频率响应随之变化的曲面图形.图2所示即为当k i =20,k d =240时随k p 变化系统的频率响应.由图可知在各种频率正弦信号输入下车身加82第12期周　兵等:汽车主动悬架自适应模糊PID 控制仿真研究速度频率响应随k p 增加都呈现出降低的趋势,因此加大k p 有利于提高平顺性.但同时可以看出在大约0到1Hz 正弦信号输入下悬架动挠度会随k p 的增加而增加,轮胎动载荷的频率响应受k p 的影响很小.将k p 增大至2000后进行时域仿真,结果有所改善.同理验证k i ,并将其调整到50.最后验证k d ,并将其调整到120.(a )车身加速度频率响应随k p的变化(b )悬架动挠度频率响应随k p的变化(c )轮胎动载荷频率响应随k p 的变化图2　悬架性能指标频率响应随k p 的变化Fig.2　Frequency responses of performance indexes of suspension under different road stimulation and k p213　自适应模糊PID 控制策略自适应模糊PID 控制器可以分为两种,一种是模糊增益调节PID 控制器[8],这种控制器可以根据系统当前的状态(车身速度和加速度)来实时调节PID 控制器的控制参数以保持较好的控制效果,但由于各控制参数之间的作用相互联系、相互制约使得控制规则难以掌握;另一种是调整系统控制量的模糊PID 控制器,这种控制器给系统的控制提供了两种选择的余地,当偏差信号较大时采用模糊控制,而当偏差信号较小时转为PID 控制,两者的转换根据事先定好的偏差范围自动实现.本文则基于增益调节的思想,根据车身的当前状态由模糊控制器对PID 控制量决策出一个合理的增益.即假设单纯PID 控制器产生的控制量为F pid ,模糊控制器则根据车身当前的速度和加速度值决策出一个参数α,使得综合控制量为F pid ×(1+α).214　模糊控制器的构造取车身垂直速度和加速度为模糊输入语言变量v 和a ,α为输出语言变量.将这3个变量均划分为7个模糊子集,它们的隶属函数均使用三角形函数.定义输入输出变量的范围分别为v ∈(-1.5,1.5),a ∈(-2.5,2.5),α∈(-1,1),模糊推理使用玛达尼法,解模糊用重心法.215　模糊控制规则表的建立参照文[9]的经验,当车身垂直速度与加速度符号相反时它们有相互抵消的趋势,可以适当减小控制量;当它们符号相同时则需适当加大控制量以抑制其增长;当它们都较小时也可以适当加大控制量以提高控制精度.根据这些原则编制出控制规则,见表1.表1　模糊控制规则表T ab.1　Fuzzy control rulesαaNB NM NS ZO PS PM PB vNB NM NSZO PS PM PBPB PM PS ZO NS NM NBPM PB PM PS ZO NS NMPS PM PB PM PS ZO NSZO PS PM PB PM PS ZONS ZO PS PM PB PM PSNM NS ZO PS PM PB PMNB NM NS ZO PS PM PB3　仿真与结果假定车辆以20m/s 的速度直线行驶过程中分别采用阶跃信号和模拟C 级路面信号对其进行激励,得出采用被动悬架,单纯PID 控制的悬架与自适应模糊PID 控制悬架车辆的响应状况.其中阶跃信号如图3所示,C 级路面由一白噪声积分器积出,如图4所示.不同路面输入下车辆响应的对比如图5所示.评价指标均方根值对比见表2.92 湖南大学学报(自然科学版)2009年时间/s图3　阶跃路面Fig.3　Step road时间/s图4　C 级路面Fig.4　Road of rank C时间/s(a )阶跃输入下车身垂直加速度时间/s(b )C 级路面输入下车身垂直加速度图5　不同路面输入下车辆响应对比图Fig.5　Comparisons of vehicle responsesunder different road inputs表2　评价指标均方根值对比表T ab.2　Comparisons of stand ard roots of perform ance index输入信号评价指标被动PID模糊PID阶跃输入加速度均方根/(m ・s -2)动挠度均方根/m动载荷均方根/N0.71280.0159241.43540.32150.0136122.82340.23890.0156105.8017C 级路面输入加速度均方根/(m ・s -2)动挠度均方根/m动载荷均方根/N0.28410.005899.73320.15000.004769.73730.11590.005168.2176由以上仿真结果图形和对比表格可以看出,采用自适应模糊PID 控制算法的主动悬架,其车身加速度均方根值在两种路面激励下均明显优于单纯PID 控制的悬架和被动悬架.悬架动挠度和轮胎动载荷亦不次于另外两种悬架.4　结　论建立了1/4车体模型并设计出自适应模糊PID控制器,通过时域与频域交互验证整定出较为合适的PID 控制参数并辅以模糊控制器进行实时在线调整.仿真结果表明,此控制算法可以有效地提高车辆乘坐的舒适性,无论在阶跃输入还是在C 级路面输入下控制效果都较为优越,说明此控制算法使得系统有较好的鲁棒性.参考文献[1]　邵英.车辆主动悬架自适应模糊PID 控制[J ].汽车科技,2004(5):11-13.SHAO Y ing.Vehicle active suspension self 2adaptive fuzzy PID control[J ].Auto Mobile Science &Technology ,2004(5):11-13.(In Chinese )[2]　章卫国,卢京潮,吴方向.先进控制理论与方法导论[M ].西安:西北工业大学出版社,2000:110-111.ZHAN G Wei 2guo ,L U Jing 2chao ,WU Fang 2xiang.Introduc 2tion to advanced control t heory and met hod [M ].Xi ’an :Nort hwestern Polytechnical University Press ,2000:110-111.(In Chinese )[3]　宋晓琳,赵丕云.用于汽车主动悬架的模糊控制器的研究[J ].湖南大学学报:自然科学版,2000,27(2):42-46.SON G Xiao 2lin ,ZHAO Pi 2yun.A fuzzy logic cont roller for ve 2hicle active suspension systems[J ].Journal of Hunan Universi 2ty :Natural Sciences ,2000,27(2):42-46.(In Chinese )[4]　宋晓琳,王运龙,何友朗.汽车主动悬架系统的模糊控制[J ].专用汽车,2000(3):18-20.SON G Xiao 2lin ,WAN G Yun 2long ,H E Y ou 2lang.The fuzzy control of automobile active suspension system[J ].Special Pur 2pose Vehicle ,2000(3):18-20.(In Chinese )[5]　周云山,钟勇.汽车电子控制技术[M ]:北京:机械工业出版社,2008:161.ZHOU Yun 2shan ,ZHON G Y ong.Electric 2control technology on vehicle[M ].Beijing :China Machine Press ,2008:161.(In Chinese )[6]　[美]DORF R C ,BISHOP R H 著.现代控制系统[M ].谢红卫,邹逢兴,张明,等,译.北京:高等教育出版社,2003:345-383.DORF R C ,BISHOP R H.Modern control systems [M ].Translated by XIE Hong 2wei ,ZOU Feng 2xing ,ZHAN G Ming ,et al.Beijing :Higher Education Press ,2003:345-383.(In Chinese )[7]　高东杰.应用先进控制技术[M ].北京:国防工业出版社,2003:46.GAO Dong 2jie.Applications of advanced control technology [M ].Beijing :National Defence Industry Press ,2003:46.(In Chinese )[8]　张国良,曾静,柯熙政,等.模糊控制及其MA TLAB 应用[M ].成都:西南交通大学出版社,2002:73-80.ZHAN G Guo 2liang ,ZEN G Jing ,KE Xi 2zheng ,et al.Fuzzy control and applications in Matlab[M ].Chengdu :Sout hwest 2ern Traffic University Press ,2002:73-80.(In Chinese )[9]　冯冬青.模糊智能控制[M].北京:化学工业出版社,2003:88-90.FEN G Dong 2qing.Fuzzy intelligent control [M ].Beijing :Chemical Industry Press ,2003:88-90.(In Chinese )03。

新型电动静液作动器主动悬架模糊PID控制

2008年(第30卷)第5期汽　车　工　程Aut omotive Engineering2008(Vol .30)No .52008098新型电动静液作动器主动悬架模糊P ID 控制33西北工业大学科技创新基金(M450211)资助。

原稿收到日期为2007年4月18日,修改稿收到日期为2007年7月6日。

季新杰,李声晋,芦　刚,方宗德(西北工业大学机电学院,西安　710072)[摘要]　为采用新型电动静液作动器的主动悬架设计了一种模糊P I D 控制器,把悬挂质量相对于静平衡位置的位移(即动挠度)及其变化率作为模糊控制器的输入,P I D 控制器的3个参数作为模糊控制器的输出。

不同频率激励路面的试验数据表明,采用模糊P I D 控制的主动悬架能适应不同频率路面状况,有效降低车体垂向加速度和悬架动挠度,从而提高了汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性。

关键词:电动静液作动器;主动悬架;模糊P I D 控制Fuzzy 2P I D Contr ol for Ne w Vehicle Active Sus pensi onwith Electr o 2Hydr ostatic Actuat orJ i X i n ji e,L i Shengji n ,L u Gang &Fang ZongdeCollege of M achinery and Electronics Engineering,N orthw estern Polytechnical U niversity,X i πan 710072[Abstract]　A fuzzy 2P I D contr oller is designed f or the ne w active sus pensi on with electr o 2hydr ostatic actuat or (EHA ).The inputs of the fuzzy contr oller are the dis p lace ment of s p rung mass relative t o its static balance positi on (i .e .dyna m ic deflecti on )and its changing rate,while its out puts are p r oporti onal,integral and derivative gains of P I D contr oller .The results of tests on the r oads with excitati ons of different frequencies show that the active sus pen 2si on with EHA using fuzzy 2P I D contr ol can adap t t o r oad conditi ons with excitati ons of different frequencies,and ef 2fectively reduce the vertical accelerati on of vehicle body and the dyna m ic deflecti on of sus pensi on,s o that the ride comf ort,handling and stability of vehicle are i m p r oved .Keywords:electro 2hydrost a ti c actua tor(EHA);acti ve suspen si on;fuzzy 2P I D con trol前言主动控制悬架[1]主要通过液压或气压作动器来实现对汽车的控制。

汽车主动悬架控制策略的仿真及研究

汽车主动悬架控制策略的仿真及研究作者：刘玉俊来源：《商情》2013年第43期【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1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。

所以对主动悬架控制策略的设计与研究就显得更为有意义。

2主动悬架控制的力学模型尽管各种悬架的结构不同，但研究来自不平路面激励引起车体的垂直振动都可用1/4车辆力学振动模型表示。

这是因为，虽然模型没有包括汽车的整体几何信息，也无法用它来研究汽车俯仰角振动及侧倾角振动，但它包含了实际问题中的绝大部分基本特征。

当考虑如下特点时，1/4悬架是最简单有效也最为适宜的模型：（1）在保持正确有效性的前提下，减少系统描述参数；（2）尽量减少系统运行参数的数量；（3）利于控制律的探索。

如果车身的质量分配系数在0.8～1.2之间，则认为车身前后部的振动是相互独立的，即说明研究的车型纵向结构完全独立，前后轮完全解祸，在对称激励输入时我们就可建立代表四分之一车辆的二自由度模型。

用这种模型进行分析时，求解容易，计算量小，且对于大波长、低频激励更有效，研究人员通常用其验征控制理论的正确有效性。

根据以上论述，建立如图1所示的1/4车辆模型。

它由悬置质量、主弹簧、阻尼元件，主动作用力U、非悬置质量和弹性轮胎组成。

二自由度系统有两个共振频率，外部激振频率一旦与车辆和车轴的固有频率一致就引发垂直共振。

模型在原被动悬架系统模型的基础上加装了一个可以产生作用力U的动力装置。

汽车主动悬架的模糊PID控制研究

/(m.s-2)
时间 /s 图 4 PID 控制主动悬架车身加速度最大车身速度 /(m.s-1)
1.4011
0.9901
29.3
0.2220
0.1340
2014 年第 10 期
39.6 51
交流
河北农机ＨＥＢＥＩＮＯＮＧＪＩ
摘要：随着美国约翰迪尔进驻我厂至现在独资，我厂陆续接受美国一些新的流程管理方法的洗礼。其中， 8D 工具分析是相当有效并且高效的分析工具。近些年，我们也在各部门进行大批量的培训，使 8D 流程以企业文化的形式注入员工血液之中。通过这样的流程工具，使得我们工厂成为中小型收割机制造的龙头。关键词： 8D；失效；纠正措施
参考文献： [1] 余志生.汽车理论[M].北京:机械工业出版社， 1989.
[2] 符永法.几种新型 PID 调节器参数的整定法[J].化工自动化仪表， 1997,24 （1 ）： 25~26. [3] 韩豫萍.智能控制在汽车半主动悬架中的应用 [D].山东：山东轻工业学院， 2009. [4] LIU Shao-jun,HUANG Zhong-hua,Chen Yizhang. Autonobile active suspension system with fuzzy co -ntrol [J].Journal of Central South University of T -echnology,2004,11(2):206-209. [5] 李敏，杨建伟.车辆主动悬架系统的模糊控制仿研究[J].机械工程与自动化， 2009,154 （3 ）： 20~23.
硕士研究生，研究方向：模糊控制。作者简介：毛强， 1987 年生，

基于PID控制的三级减振式主动悬架仿真研究

基于PID控制的三级减振式主动悬架仿真研究钟建国;赵新龙;陈士安【摘要】以设计的三级减振式主动悬架为研究对象,建立4自由度四分之一车三级减振式主动悬架动力学模型,以白噪声作为路面激励信号,建立路面模型.通过Matlab/Simulink软件建立三级减振式主动悬架的仿真模型.在C级路面下,基于PID对车身加速度进行控制,得出在有无PID控制车辆主动悬架系统的仿真对比.最后对车身加速度、悬架动行程和轮胎行程进行对比分析.结果证明,基于PID控制的三级减振式主动悬架能够更好的减小振动,使车辆的平顺性更好.【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2019(000)007【总页数】5页(P30-33,50)【关键词】PID控制;三级减振式;主动悬架;仿真研究【作者】钟建国;赵新龙;陈士安【作者单位】浙江水利水电学院机械与汽车工程学院,浙江杭州310018;浙江理工大学机械与自动控制学院,浙江杭州310018;浙江理工大学机械与自动控制学院,浙江杭州310018;浙江水利水电学院机械与汽车工程学院,浙江杭州310018【正文语种】中文【中图分类】U4630 引言悬架系统是汽车上的重要组成部分，其主要目的是传递外界环境因素作用在汽车车轮和车架（或车身）之间的力和力矩，功能就是最大限度地将车身与道路激励隔离，保证汽车的行驶平顺性。

汽车悬架系统主要分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架[1]。

主动悬架能够很好的改善车辆的行驶平顺性和操作稳定性，所以现阶段主要对主动悬架研究比较广泛，而对主动悬架研究除了结构上的改变控制系统也是比较关键的。

由于主动悬架结构复杂，安装要求高，市面上具有主动悬架的车型一般都是在常规被动悬架系统的基础上进行改变的。

主动悬架由可以进行调节的控制执行器和一个螺旋弹簧所组成，这种组成的主动悬架系统为2自由度一级减振式主动悬架，在一级减振式主动悬架上面增加一个常规的被动悬架就成为3自由度二级减振式主动悬架，这个两个主动悬架系统是研究者们大力研究的对象。