matlab四自由度汽车悬架仿真系统

其中：r=L/u，u—车速。
2、系统建模
得到状态空间方程如下
其中：X=
;U=[qz1(t);qz2(t)]利用matlab 代入数据得到
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Ass=-inv([C M;M zeros(4,4)])*[K zeros(4,4); zeros(4,4) -M]; Ass =
二、系统分析 .....................................................错误!未定义书签。 1、状态空间方程 .........................................错误!未定义书签。 2、系统稳定性判断 .....................................错误!未定义书签。 3、使用不同的采样周期将系统离散化求得其零极点分布图 .......................................................................错误!未定义书签。 4、系统一、二正弦响应曲线 ....................错误!未定义书签。 5. 系统一、二的阶跃响应..........................错误!未定义书签。
式中：M 一质量参数矩阵：C 阻尼参数矩阵；K 一刚度参数矩阵。
取状态
；；系统计算相关的数据如下表 1
M=[m 0 0 0;0 Iy 0 0;0 0 m1 0;0 0 0 m2]; K=[k1+k2 b*k2-a*k1 -k1 -k2;b*k2-a*k1 k1*a^2+k2*b^2 a*k1 -b*k2;-k1 a*k1 k1+k2
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1、问题描述
由于题目涉及的 1/2 汽车四自由度系统结构参数已知，故采用分析途径建立 其状态空间描述。其图形如下：
其中：m1、m2：分别是前、后车轮的簧下质量(kg)；m 为 1/2 汽车车身质量， 也即汽车的簧上质量(kg)；Iy 为簧上质量绕其质心的转动惯量(kg．m2)；Kt1， kt2 分别是前、后轮胎的垂直刚度(N/m)；k1，k2：分别是前、后悬架的刚度(N/m)； C1C2：分别是汽车前、后悬架减震器的平均阻尼系数(N·s/m)；qz1，qz2 露分 别是路面对前、后轮在垂直方向上的位移激励(m)，qz1 也比 qz2 滞后时间τ； z1z2：为前、后轮在垂直方向上的位移（m)；z 为车身质量(也即簧载质量)在垂 直方向上的位移（m)；θ为车身(即簧载质量)的俯仰角位移(rad)；a 为质心到 前轴中心的距离(m)；b 为质心到后轴中心的距离(m)；L 为轴距。以汽车垂直方 向的位移和车身俯仰角为变量，依据牛顿法建立悬架系统的运动微分方程，其运 动方程写成矩阵形式为
三、系统能控能观性判别 .................................错误!未定义书签。 1、根据能控性秩判据 .................................错误!未定义书签。
四、极点配置 .....................................................错误!未定义书签。 五、 状态观测器设计 .......................................错误!未定义书签。
0;-k2 -b*k2 0 k2+kt2]; C=[c1+c2 b*c2-a*c1 -c1 -c2;b*c2-a*c1 c1*a^2+c2*b^2 a*c1 -b*c2;-c1 a*c1 c1 0;-c2
-b*c2 0 c2];
f=[0 0;0 0;kt1 0;0 kt2]*[qz1(t);qz2(t- )]
1、全维状态观测器设计.............................错误!未定义书签。 2、降维状态观测器 .....................................错误!未定义书签。
一、研究内容
本文对题目给定的 1/2 汽车四自由度模型，建立状态空间模型进行系统分 析，并通过 MATLAB 仿真对系统进行稳定性、可控可观测性分析，对得的结果进 行分析，得出系统的综合性能。在此基础上，设计全维和降维状态观测器以及状 态反馈控制律和对性能的优化设计。
0.4198 -0.5247 -0.9630
0 0.0370 -0.0463 -0.0370
0
0.4846 0.7317
0 -4.7137 0.0330 0.0499
0 -0.0330
Bss=inv([C M;M zeros(4)])*[E;zeros(4,2)];
Bss =
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0 1.0000
0
0wenku.baidu.com
0
0
0
0
0
0 1.0000
0
0
0
0
0
0
0
0 1.0000
0
0
0
0
0
0
0
0 1.0000
-0.0565 -0.0173 0.0246 0.0319 -0.0043 -0.0006 0.0022 0.0022
-0.0098 -0.0628 -0.0174 0.0272 -0.0003 -0.0047 -0.0015 0.0019
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线性系统理论大作业
1/2 汽车模型悬架系统建模与分析
学 院： 自动化学院 姓名 学号：陈晨（16）
周铉（84） 联系方式： 时 间： 2015 年 6 月
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目录
一、研究内容 .....................................................错误!未定义书签。 1、问题描述 .................................................错误!未定义书签。 2、系统建模 .................................................错误!未定义书签。