主动与半主动悬架
半主动悬架设计
悬架历史：随着世界经济、科技水平的发展，人们对汽车的要求也越来越高，因此生产即安全又舒适的高性能汽车成为汽车工业发展的新方向。
而作为汽车重要组成部分的悬架，其性能的优越直接影响车辆的安全性和舒适性。
因此，悬架的发展先后经历了被动悬架、主动悬架的演变过程。
然而，由于被动悬架本身结构的限制，其性能相对较差；主动悬架结构复杂、制造成本较高，在商业上也没能得到广泛应用。
后来，人们提出了介于前两种悬架之间的半主动悬架，它既有被动悬架结构简单、成本低廉，又有主动悬架的优越性能，因此，受到人们的广泛关注。
组成：悬架是车架与车桥之间的一切连接和传力装置的总称。
主要由弹性元件、减振器和导向机构组成。
悬架是汽车的一个重要组成部分，它把车架或车身与车轮弹性的连接起来。
因此，其性能的好坏直接影响车辆的行驶平顺性和操纵稳定性。
其总体结构如图1.1所示。
f-r悬架按导向机构、弹性元件和阻尼元件不同，可分成不同的悬架类型。
以阻尼元件为例，按阻尼元件的不同，可以分成固定阻尼系数的悬架和可变阻尼系数的半主动悬架两种。
本文就是以可变阻尼系数的半主动悬架为例进行研究的。
按其发展过程来讲，悬架先后经历被动悬架、主动悬架和半主动悬架三种悬架的发展历程。
迄今为止，被动悬架发展历史最悠久，性能比较稳定、技术相对成熟，更兼结构简单、制造成本低廉，因此，仍在各种车辆上广泛应用。
但其弹性和阻尼不能随外部工况变化而变化，已经远不能满足人们对乘坐舒适性和安全性的要求。
随着计算机技术的发展和传感器、微处理器及液、电控元件制造技术的提高，使可控悬架在车辆上的应用成为可能。
半主动悬架：半主动悬架是指悬架弹性元件刚度和减振器阻尼力之一或两者均可根据需要进行捌节的悬架。
由于半主动悬架在控制品质上接近于主动悬架，且结构简单，能量损耗小，成本低，因而具有巨大的发展潜力。
1半主动悬架技术发展现状根据悬架的阻尼和刚度是否随着行驶条件的变化而变化，可将悬架分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架。
第七章 悬架-第五节主动悬架和半主动悬架
§7 悬架§7.5 主动悬架和菲主动悬架上面讲述的传统式悬架特点是：刚度、阻尼是根据经验或优化方法确定，依此而设计的悬架结构，性能不变。
不能调节——被动悬架。
主动悬架：刚度、阻尼动态自适应调节，是悬架始终处于最佳状态。
包含动力源的主动悬架系统称为全主动悬架或有源主动悬架；不包含动力源的主动悬架系统称为半主动悬架或无源主动悬架。
1.全主动悬架（简称主动悬架）定义：主动悬架是在被动悬架系统（弹性元件、减振器、导向装置）中附加一个可控制作用力的装置。
组成：执行机构、测量系统、反馈控制系统和能源系统4部分组成。
执行机构的作用：是执行控制系统的指令，一般为力发生器或转矩发生器（液压缸、气缸、伺服电动机、电磁阀等）。
测量系统的作用：是测量系统各种状态，为控制系统提供依据，包括各种传感器。
控制系统的作用：是处理数据和发出各种控制指令，其核心部件是电子计算机。
能源系统的作用：是为以上各部分提供能量。
（1）主动油气悬架系统特点是通过调节油气弹簧的刚度达到主动调节目的。
（2）主动空气悬架系统特点是通过调节空气弹簧的刚度达到调节目的。
2．半主动悬架半主动悬架与主动悬架的区别是，半主动悬架用可控阻尼的减振器取代了执行器。
因此它不考虑改变悬架的刚度，而只考虑改变悬架的阻尼。
半主动悬架无动力源，由可控的阻尼元件(减振器)和弹簧组成。
（1）有级式半主动悬架将悬架系统中的阻尼分成两级、三级或更多级，可由驾驶员选择或根据传感器信号自动进行选择所需要的阻尼级。
（2）无级式半主动悬架特点是可根据汽车行驶的路面条件和行驶状态，对悬架系统的阻尼在几毫秒内由最小变到最大进行无级调节。
汽车底盘悬挂系统的主动与半主动控制技术应用
汽车底盘悬挂系统的主动与半主动控制技术应用汽车底盘悬挂系统对于汽车的行驶稳定性和舒适性起着至关重要的作用。
而主动和半主动控制技术的应用，则进一步提升了汽车底盘悬挂系统的性能和效果。
本文将就汽车底盘悬挂系统的主动与半主动控制技术应用进行探讨。
一、主动控制技术的应用主动悬挂系统是指能够主动感知和调节车辆悬挂状态的技术。
通过传感器实时监测路况和车辆行驶状态，再通过控制器对悬挂系统进行调节，使车辆在行驶过程中更加稳定和舒适。
主动悬挂系统的应用，可以使车辆在急转弯、爬坡、减速等情况下更加稳定，有效减少了悬挂系统对车身的影响，提高了行驶安全性。
同时，主动悬挂系统也可以根据路面的不同情况主动进行调节，保证乘坐者在不同路况下的舒适性。
二、半主动控制技术的应用半主动悬挂系统是指能够根据司机的行驶习惯和需要主动进行调节的技术。
通过预设的程序和模式，半主动悬挂系统可以智能地根据司机的驾驶习惯和路况变化进行调节，提供更加个性化的驾驶体验。
半主动悬挂系统的应用，可以根据不同的驾驶模式提供不同的悬挂调节效果，使驾驶员更加舒适地应对不同的路况和驾驶需求。
同时，半主动悬挂系统也可以根据车辆的载重情况和行驶速度进行智能调节，保证车辆行驶的稳定性和安全性。
总结汽车底盘悬挂系统的主动与半主动控制技术应用，为汽车的行驶稳定性和舒适性提供了更加完善的解决方案。
主动悬挂系统可以根据路况变化主动调节悬挂系统，提高了行驶的安全性；半主动悬挂系统则可以根据驾驶员的行驶习惯提供个性化的悬挂调节效果，提高了驾驶的舒适性和便利性。
随着科技的不断发展和汽车工业的进步，主动与半主动悬挂控制技术必将在未来的汽车行业中发挥着更加重要的作用。
汽车底盘悬挂系统的主动与半主动控制
汽车底盘悬挂系统的主动与半主动控制汽车底盘悬挂系统是汽车重要的组成部分，负责支撑和缓解车身震动，保证车辆稳定性和乘坐舒适性。
随着科技的不断进步，汽车底盘悬挂系统的控制方式也在不断创新，主动和半主动控制成为了现代汽车悬挂系统的重要发展方向。
主动悬挂系统是指通过传感器实时监测路面情况和车辆动态，通过悬挂系统的控制单元主动调节悬挂刚度、减震力度等参数，以优化车辆的悬挂性能。
主动悬挂系统可以根据不同路况和行驶状态主动作出调整，提高车辆的操控性和舒适性。
采用主动悬挂系统的车辆可以更好地适应复杂路况，减少车身的侧倾和颠簸感，提升行驶平稳性。
主动悬挂系统的工作原理是利用电液控制技术，实现悬挂系统的快速响应和精准控制，从而提升车辆悬挂性能。
半主动悬挂系统是介于传统被动悬挂系统和主动悬挂系统之间的一种系统。
半主动悬挂系统同样可以根据路况和行驶状态调节悬挂参数，但是其调节范围和速度相对主动悬挂系统较小，无法实现完全主动的悬挂调节。
半主动悬挂系统采用电磁阻尼器、气压悬挂等技术，通过主动改变阻尼力和气压来调节悬挂刚度和减震效果，提高车辆悬挂性能。
半主动悬挂系统的优点在于成本较低、结构简单，对悬挂系统的改造和升级相对容易，因此在许多中高端车型中得到了广泛应用。
综上所述，主动和半主动悬挂系统在汽车底盘悬挂领域具有重要的应用前景。
随着汽车科技的不断发展，悬挂系统的控制技术将会越来越智能化和高效化，为驾驶员提供更加舒适和安全的驾驶体验，推动汽车行业向着智能化和高端化方向发展。
汽车底盘悬挂系统的主动与半主动控制必将成为未来汽车发展的一个重要趋势。
半主动悬架的工作原理
半主动悬架的工作原理
半主动悬架是一种先进的汽车悬架系统，它结合了主动和被动悬架的优点，为汽车提供更好的舒适性和稳定性。
这种悬架系统的工作原理基于电磁阻尼控制技术。
在车辆行驶时，传感器会监测悬架和车身的运动，然后将这些信息传输给控制单元。
控制单元会根据这些信息计算出车辆所需的阻尼力，并通过电磁阻尼器调节悬架的阻尼力。
与传统的被动悬架系统不同，半主动悬架可以根据路面条件和驾驶者的行为自动调整悬架的阻尼力。
如果车辆行驶在崎岖不平的路面上，悬架会自动调整为更加柔软的阻尼力，以提高车辆的舒适性。
如果车辆行驶在高速公路上，悬架会自动调整为更加刚硬的阻尼力，以提高车辆的稳定性和操控性。
半主动悬架系统的优点在于，它可以提高车辆的舒适性和稳定性，同时消除了传统被动悬架的缺点。
但是，由于半主动悬架系统的成本较高，因此它通常只用于高档车型中。
- 1 -。
电控悬架控制系统PPT课件
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❖（8）加速度传感器
❖只有凌志400ucF20车则才装有加速 度传感器，两个前加速度传感器分别 装在前左、前右高度传感器内；一个 后加速度传感器装在行李箱右侧的下 面，车身后左位置的垂直加速度则由 悬架ECU从这3个加速度传感器所获 得的数据推导出来。
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❖2、防后倾功能
❖悬架ECU根据节气门位置或加速度传 感器信号，对两个后悬架减振器进行 调节，使其阻尼系数增大。
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❖3、防侧倾功能
❖悬架ECU根据转向角度传感器信号； 对单侧悬架进行调节；使其阻尼系数 或弹性刚度增大
❖4、车门控制车身功能
❖悬架ECU根据门边开关传感器信号， 对所有悬架高度进行调节。当开启车 门、车身降低，关闭车门车身升高。
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❖3、空气弹簧：
❖空气弹簧安装于可调减振器上端，与可调 式减振器一起构成悬架支柱，上端与车架 相连接，下端装在悬架摆臂上。主副气室 之间由连通阀相连，连通阀由悬架控制执 行器通过连通阀控制杆来控制，以连通或 关闭主、副气室之间的空气通道，使空气 弹簧的有效工作容积改变，从而使空气弹 簧的刚度发生变化。
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三、悬架执行器
❖1、 悬架控制执行器
❖装在各空气弹簧和可调减振器的上方， UcF10的悬架控制执行器是一个有3步动 作的电磁阀；ucF20的则是一个有9步动 作的步进电机。执行器同时驱动减振器的 转阀和空气弹簧的连通阀，以改变减振器 的减振阻尼和空气弹簧的刚度； 对于ucF20车型，执行器只驱动减振器的 转阀。
汽车底盘新技术介绍
C、坏路面———克制车身产生大旳振动 增大K、C
2）车身姿态控制——控制车身过分摇晃
A、转向时车身侧倾控制
——转向传感器检测转角、转速 ——增大K、C
B、制动车身点头控制
——车速传感器、制动开关 ——增大K、C
C、起步车身俯仰控制
——车速传感器、节气门位置传感器 ——增大K、C
本章结束！
4、变速器控制
——控制传动比——驱动转矩
5、离合器控制
——变化离合器旳结合程度——驱动转矩
比较5种控制方式旳优缺陷？
——选择最佳组合
5.5.3 驱动防滑控制系统旳构造构成
ABS/ASR电控单元 ——针对滑移情况S发出控制指令
ASR节气门执行器
底盘新技术：
1、悬架系统新技术 2、无级变速器 3、转向系统新技术 4、ABS系统 5、ASR系统
2）具有最佳旳驾驶舒适性 3）构造相对简朴，批量生产成本比较低
CVT与AT、AMT比较
缺陷：
1）CVT不能实现换空挡，在倒档和起步时还得 有一种自动离合器。
2）金属带无级传动是摩擦传动，存在效率和磨 损问题，它旳工程技术还正在发展之中。
目前只要用于2.5升下列旳小排量发动机车型。
5.4 ABS系统
AMT系统根据汽车旳负荷、路况和驾驶员意图对电磁阀， 执行机构发出指令控制升档和降档、使汽车在发动机动力 性或经济性最佳旳工况或中间多种模式下工作，并调整管 路油压，控制换档感觉愈加平稳、舒适。
缺陷：构造复杂；精度要求高；制造、维修难度大、成本 高、传动效率比较低
5.2.2 机械无级变速器（CVT）
（2）电子控制动力转向系统旳构成、原理
车辆半主动悬架最优控制方法研究
车辆半主动悬架最优控制方法研究一、引言车辆悬架系统对车辆行驶性能和乘坐舒适性有着重要影响，悬架系统的控制方法研究是提高车辆安全性能和行驶舒适性的关键之一。
车辆悬架系统的控制方式可分为主动、半主动和被动三种，其中半主动悬架系统因为具有较好的安全性能和经济性，近年来受到了研究者的广泛关注。
本文旨在研究车辆半主动悬架最优控制方法，提高车辆行驶性能和乘坐舒适性。
二、车辆半主动悬架系统车辆悬架系统主要由减震器、弹簧和悬架支撑等组成。
在半主动悬架系统中，增加了一些控制器和执行器，通过调整减震器和弹簧的刚度和阻尼来控制车辆悬架系统的状态。
半主动悬架系统根据控制方式可分为阻尼可调和弹簧可调两种。
阻尼可调悬架最早应用于赛车领域，通过控制阻尼来减小车身振动，提高行驶稳定性。
弹簧可调悬架则利用可变刚度弹簧来调整悬架系统阻尼和刚度，实现悬架系统的控制。
半主动悬架系统的控制方式有当前反馈、预测控制和模型参考控制等，其中预测控制是一种现在较为流行的控制方法。
三、车辆半主动悬架最优控制方法半主动悬架系统最优控制方法的目标是最大限度地提高车辆行驶性能和乘坐舒适性。
提高行驶性能需要控制车辆的悬架系统调整，提高车辆的悬架系统的阻尼和刚度，减小车身的姿态变化，提高悬架系统对路面的适应能力。
提高乘坐舒适性需要减小车辆悬架系统的振动，提高乘坐的平稳性和舒适性。
最优控制方法包括控制器设计和优化问题两个方面。
控制器的设计可以采用反馈线性二次型控制器，并采用Kalman滤波器估计状态变量。
为了确保悬架系统的最优性能，需要根据不同车辆和不同路面情况进行优化设计。
优化问题中，应该考虑到车辆行驶的安全性能和乘坐舒适性。
可以采用多目标优化方法，将行驶安全性能和乘坐舒适性综合考虑，在保证安全性能的前提下，最大程度地提高乘坐舒适性。
四、实验结果与分析将半主动悬架最优控制方法应用于某种车辆上，通过实验验证了该方法的有效性。
在不同路面条件下，实验结果表明，半主动悬架系统最优控制方法能够显著提高车辆行驶性能和乘坐舒适性。
主动悬架系统简介及分类
主动悬架系统简介 2011-10-12 09:19:00 来源：车天下汽车网类型：原创字体：小 | 大从控制力的角度划分，悬架可分为被动悬架，半主动悬架和主动悬架。
目前，大多数汽车的悬架系统装有弹簧和减振器，悬架系统内无能源供给装置，其弹性和阻尼不能随外部工况变化，因此称这种悬架是被动悬架。
主动悬架有作为直接力发生器的动作器，可以根据输入与输出进行最优的反馈控制，使悬架有最好的减震特性，以提高汽车的平顺性和操纵稳定性。
它由弹性元件和一个力发生器组成。
半主动悬架可看作由可变特性的弹簧和减振器组成的悬架系统，它可按存储在计算机的各种条件下最优弹簧和减振器的优化参数指令来调节弹簧的刚度和减振器的阻尼状态。
它由弹性元件和一个一个阻尼系数能在较大范围内调节的阻尼器组成。
电子技术控制汽车悬架系统主要由(车高、转向角、加速度、路况预测)传感器、电子控制ECU、悬架控制的执行器等组成。
系统的控制功能通常有以下三个：1、车高调整当汽车在起伏不平的路面行驶时，可以使车身抬高，以便于通过;在良好路面高速行驶时，可以降低车身，以减少空气助力，提高操纵稳定性。
2、阻尼力控制用来提高汽车的操纵稳定性，在急转弯、急加速和紧急制动情况下，可以抑制车身姿态的变化。
3、弹簧刚度控制改变弹簧刚度，使悬架满足运动或舒适的要求。
采用主动式悬架后，汽车对侧倾、俯仰、横摆跳动和车身的控制都能更加迅速、精确，汽车高速行驶和转弯的稳定性提高，车身侧倾减少。
制动时车身前俯小，启动和急加速可减少后仰。
即使在坏路面，车身的跳动也较少，轮胎对地面的附着力提高。
一.主动式液压悬架电子控制的主动式液压悬架能根据悬架的质量和加速度等，利用液压部件主动地控制汽车的振动。
主动式液压悬架在轿车上的布置如图所示，在汽车重心附近安装有纵向、横向加速度和横摆陀螺仪传感器，用来采集车身振动、车轮跳动、车身高度和倾斜状态等信号，这些信号被输入到控制单元ECU，ECU根据输入信号和预先设定的程序发出控制指令，控制伺服电机并操纵前后四个执行油缸工作。
汽车底盘悬挂系统的主动与半主动控制方法
汽车底盘悬挂系统的主动与半主动控制方法汽车底盘悬挂系统是整个汽车的重要组成部分，它直接影响着行车的舒适性、稳定性和安全性。
随着科技的不断进步，底盘悬挂系统的控制方式也得到了不断的优化和创新，其中主动与半主动控制方法成为当前研究的热点。
本文将重点介绍汽车底盘悬挂系统的主动与半主动控制方法。
一、主动控制方法主动悬挂系统是指可以主动调节悬挂刚度、高度和阻尼等参数的系统。
主动控制方法通过悬挂系统自身的传感器获取道路情况和车辆状态，再通过电子控制单元（ECU）对悬挂系统进行实时调节，从而保证车辆在不同道路和行驶状态下的稳定性和舒适性。
主动控制方法的优点在于可以根据实际情况主动作出调整，保持车辆在最佳状态下行驶。
例如，当车辆行驶在颠簸路面时，主动悬挂系统会加大阻尼力和提高悬挂高度，从而减小车身的颠簸感；当车辆高速行驶时，主动悬挂系统会降低悬挂高度和减小阻尼力，提高车辆的稳定性。
二、半主动控制方法半主动悬挂系统是指在主动悬挂系统的基础上进行改进，可以根据预设的控制算法主动调节悬挂参数。
与主动悬挂系统相比，半主动悬挂系统需要更少的电子控制单元和传感器，成本较低，但调节效果也相对有限。
半主动控制方法通过预设的控制算法对悬挂系统进行调节，例如将车辆的行驶状态、车速和转向角度等信息输入到控制算法中，再根据算法输出的结果对悬挂系统进行调节。
虽然半主动控制方法的调节精度不如主动控制方法准确，但在提升车辆性能和舒适性方面也有一定的作用。
三、主动与半主动控制方法的比较主动悬挂系统和半主动悬挂系统各有其优缺点。
主动悬挂系统可以实现更精确的调节，适应性更强，但成本相对较高；而半主动悬挂系统成本更低，适用性更广，但调节精度有所不足。
在实际应用中，需要根据车辆的具体情况和需求选择适合的悬挂控制方法。
综上所述，汽车底盘悬挂系统的主动与半主动控制方法在提升车辆性能和舒适性方面发挥着重要作用。
随着科技的不断发展和进步，相信底盘悬挂系统的控制方法会越来越完善，为驾驶员提供更加安全、舒适的行车体验。
底盘系统中的主动悬挂与半主动悬挂控制技术
底盘系统中的主动悬挂与半主动悬挂控制技术底盘系统在汽车中扮演着至关重要的角色，直接影响到车辆的行驶稳定性和舒适性。
而悬挂系统则是底盘系统中的核心组成部分，主动悬挂和半主动悬挂技术作为现代汽车底盘系统中的重要创新，极大地提升了车辆行驶品质和操控性能。
本文将就底盘系统中的主动悬挂与半主动悬挂控制技术展开探讨。
主动悬挂技术是指车辆在行驶过程中主动对路面情况做出反应，通过悬挂系统的调节来提高车辆的操控性和行驶平稳性。
主动悬挂系统一般由传感器、控制单元、液压缸和阻尼器等部件组成，通过实时监测车辆的动态参数和路况信息，快速做出调节，以使车辆在各种路况下都能保持较好的悬挂性能。
主动悬挂技术的优点在于能够根据实际情况主动作出调整，有效地提高了车辆的稳定性和操控性，让驾驶者在驾驶过程中更为舒适和安全。
相比之下，半主动悬挂技术是在传统悬挂系统的基础上进行升级改造，在保持悬挂系统相对简单的基础上，通过改进阻尼器的工作方式和控制算法，实现了对车辆悬挂系统的主动调节。
半主动悬挂系统通过利用电磁阻尼器或磁流变技术，在车辆行驶时对阻尼器进行调节，以适应不同的路况和驾驶风格，提高车辆的运动性能和舒适性。
尽管半主动悬挂技术相较于主动悬挂技术的调节速度和精度稍逊一筹，但其简单可靠的设计使其在市场上更具竞争力，并获得了广泛的应用。
在实际运用中，主动悬挂和半主动悬挂技术都有各自的优缺点。
主动悬挂技术的优势在于响应速度快、调节范围广、能够实现更精准的调节，但相应的成本和复杂性也较高，对功耗和维护要求较高。
而半主动悬挂技术则相对简单、实用，对车辆整体成本影响较小，但在车辆对实时性和精确性要求较高的情况下可能无法满足需求。
因此，在选择主动悬挂或半主动悬挂技术时，需要根据具体的车辆类型、用途和悬挂性能需求做出合适的选择。
总的来说，底盘系统中的主动悬挂与半主动悬挂控制技术为汽车底盘系统的发展带来了新的机遇和挑战。
通过不断的创新和改进，这两种技术将在未来汽车行业中扮演越来越重要的角色，为驾驶者提供更加安全、舒适和便捷的驾驶体验。
汽车悬架振动主动控制技术
汽车悬架振动主动控制技术主动悬架控制技术的目的是为了使得汽车车身与车轮之间弹性连接和正常运行，减少荷载、缓和冲击力、使车身尽量保持稳定，主要阐述的内容就是探讨汽车悬架振动主动控制技术的类型、原理以及方法。
标签：汽车悬架；振动主动；控制技术TB汽车悬架振动主动控制技术对于提高汽车的性能有着至关重要的作用。
根据汽车行驶过程中路面的实际情况，汽车可以及时的产生所需要的控制力，使达到控制车身震动和最优减震的状态。
汽车的悬架主动控制系统能够提高汽车在行驶过程中的稳定性，改善乘客乘坐汽车的舒适度。
而且随着汽车主动悬架控制技术的发展，节约能源减少噪音也成为该技术一项新的目标。
1悬架振动主动控制技术的类型和原理由于现代科学技术的高速发展，现代汽车对于主动悬架的性能提出了更高的技术性要求，这就需要应用现代科学技术不断地完善和更新悬架的振动控制方法和结构形式来配合新技术的发展，悬架的分类方式和结构形式有很多，我们主要介绍根据控制力的分类，将主动悬架系统分为被动、主动和半主动三种类型的悬架。
被动悬架系统在确定之后，汽车在行驶过程中就不能随着外界条件的改变而改变，由于不能够随意改变和选择参数，使得被动悬架系统的性能受到了限制，因此被动悬架的缺点就在于它的减振性能较差。
半主动悬架采用了可变性的弹簧和减震器，它在生产力方面类似于以往的被动悬架，进步的地方在于半主动悬架的减振性有所提高，主要工作原理是通过切换空气来改变弹簧的刚度。
主动悬架系统主要由执行机构和控制系统构成，它可以通过传感器来检测汽车的运行情况、道路目前的状况，这种悬架系统的减震性非常好，通常具有两种悬架形式，一种是通过电机驱动的空气式主动悬架，另一种是日产和丰田部分高档汽车所应用的电磁阀驱动的油气式主动悬架，油气式主动悬架利用与油压缸相连通的弹簧来吸收振动产生的能量，从而实现减震的目的。
2悬架振动主动控制技术的特点悬架振动主动控制技术主要是利用现代汽车科技新技术，提高汽车的减振性能，减少车轮与车身之间的摩擦，降低能源消耗，减少噪音污染，保护环境。
主动悬架
摘要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、操纵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年代工业发达国家已经开始研究基于振动主动控制的主动、半主动悬架系统。
近年来电子技术、测控技术、机械动力学等学科的快速发展，使车辆悬架系统由传统被动隔振发展到振动主动控制。
特别是信息科学中对最优控制、自适应控制、模糊控制、人工神经网络等的研究，不仅使悬架系统振动控制技术在现代控制理论指导下更趋完善，同时已开始应用于车辆悬架系统的振动控制，使悬架系统振动控制技术得以快速发展。
随着车辆结构和功能的不断改进和完善，研究车辆振动，设计新型悬架系统，将振动控制到最低水平是提高现代车辆质量的重要措施。
关键词：主动悬架控制策略模糊控制目录1 引言错误!未定义书签。
2 汽车悬架系统的类型和应用错误!未定义书签。
2.1 被动悬架 42.2 主动悬架 32.3 半主动悬架 43 各种悬架的性能比较错误!未定义书签。
4 汽车悬架系统的性能要求错误!未定义书签。
4.1 天棚阻尼与开关阻尼控制错误!未定义书签。
4.2 随机线性二次最优控制错误!未定义书签。
4.3 模糊控制错误!未定义书签。
4.4 神经网络控制错误!未定义书签。
4.5 预测控制错误!未定义书签。
4.6 滑模变结构控制错误!未定义书签。
4.7 复合控制错误!未定义书签。
5 汽车主动悬架的建模与仿真错误!未定义书签。
5.1 AMEsim软件基础错误!未定义书签。
5.2 汽车主动悬架的建模错误!未定义书签。
5.3 汽车主动悬架的模型的建立错误!未定义书签。
6 结论错误!未定义书签。
参考文献：错误!未定义书签。
1 悬架系统的类型与工作原理悬架是车架与车桥之间一切传力装置的总称，它的主要功用是传递作用在车轮和车架之间的力和力矩，缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的振动，以保证汽车能平顺行驶。
2.7主动与半主动悬架
➢但在 “车轮—路面” |z1/q| 这一环节ft 附近的高 频共振区，由于 ft 非常小， 所以出现突出的共振峰。
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第四节 车身与车轮双质量系统的振动
空钩控制与被动悬架振动响应量的幅频特性
18
第四节 车身与车轮双质量系统的振动
第四节 车身与车轮双质量系统的振动
3）可控悬架系统的幅频特性
通过推导，可以得到三个振动响应量对 q的幅频特性
z2 B2 Kt
q B1 B3 B2 B4
fd 1 B2 B1 Kt
q B1 B3 B2 B4
Fd 1
Gq&
B1 Kt B1B3 B2B4
l3
1916 N s/m
参数 f0 ft ζ
确定反馈系数后的悬架系统参数
取值 0.8752Hz 9.7035Hz
参数 γ=Kt/K
μ
取值 11.2321
10
0.6787
ζt
0.1688
12
第四节 车身与车轮双质量系统的振动
➢主动控制主要改善了 “车身—车轮” |z2/z1| 这一环节在共振和高频区 的传递特性。
8
第四节 车身与车轮双质量系统的振动
2.主动和被动悬架频响特性和控制效果的对比分析
1）运动方程
主动悬架的运动方程为
m2z2 u m1z1 Kt
z1
q
u
一种简单 控制模型
u为主动控制力
u l1z2 z1 l2 z1 l3z2
m2z2 l1
2
第四节 车身与车轮双质量系统的振动
半主动悬架是什么？
半主动悬架是什么？
悬架是汽车重要总成之一，其性能的好坏直接影响汽车的平顺性和操纵稳定性。
从控制力的角度划分，悬架可分为被动悬架，半主动悬架和主动悬架。
目前，大多数汽车的悬架系统装有弹簧和减振器，悬架系统内无能源供给装置，其弹性和阻尼不能随外部工况变化而变化，这种悬架称为被动悬架。
主动悬架有作为直接力发生器的动作器，可以根据输入与输出进行最优的反馈控制，使悬架有最好的减振特性，以提高汽车的平顺性和操纵稳定性。
半主动悬架可看作由可变特性的弹簧和减振器组成的悬架系统，虽然它不能随外界的输入进行最优的控制和调节，但它可按储存在计算机中的各种条件下最优弹簧和减振器的优化参数指令来调节弹簧的刚度和减振器的阻尼状态，使悬架对复杂多变的路面状况具有较好的适应性.
半主动悬架的发展概况
半主动悬架的概念首先由Crosby和Karnopp于1973年提出，Karnopp还提出天棚阻尼控制模型和实现方法。
直到20世纪80年代初期才有试验性的产品问世，但它投入应用的速度比主动悬架快得多。
随着电子技术和计算机技术的发展，半主动悬架逐步从实验室走向工厂。
1975年，Margolis等人提出了开关控制的半主动悬架，1983年日本丰田汽车公司开发了具有3种减振工况的开关式半主动悬架，并应用于
ToyotaSoarer280GT型轿车上。
1986年，KimBrough在半主动悬架控制方法中引入了Lyapunov方法，改进了控制算法的稳定性。
1988年日本日产公司首次将声纳式半主动悬架系统应用于Maximas轿车上，。
汽车构造-主动悬架
主动悬架老式汽车上普通的悬架系统，其性能是预先设定好的，在汽车行驶过程中不能根据实际路况对悬架的性能（刚度、阻尼、车身角度和高度等）进行调整，无法做到在多种工况下都实现最佳的行驶平顺性和操纵稳定性。
这种性能无法调整的悬架系统称为被动悬架。
如果悬架系统的刚度、阻尼和车身位置能根据汽车的行驶条件（车辆的运动状态和路面状况等）进行动态自适应调节，使悬架系统始终处于最佳缓冲减振状态，这种悬架就称为主动悬架。
主动悬架能够根据汽车的运动状态和路面状况，适时地调节悬架的刚度和阻尼，使悬架系统处于最佳缓冲和减振状态，让汽车对于各种路面状况下都会有良好的适应性。
由于汽车行驶的路面条件是复杂多变的，且具有非常大的随机性，所以这种调节实际上是非常复杂的。
传统的机械式调节方法只能实现部分性能调节，随着计算机技术的发展，现代汽车普遍采用计算机系统来实现比传统主动悬架的更为复杂的高性能调节。
这种新的主动悬架系统通常也称为电子控制式主动悬架。
主动悬架系统按照是否包含动力源，可分为半主动悬架（无源主动悬架）和全主动悬架（有源主动悬架）两大类。
一、半主动悬架半主动悬架不考虑改变悬架的刚度，只考虑改变阻尼来调节的悬架的减振性能，因此其调节装置主要由无动力源的可控的阻尼元件（如图22-10所示的阻力可调式减振器）组成。
半主动悬架在被动悬架基础上增加的部件不多，工作时几乎不需要额外消耗车辆动力，但对汽车悬架的性能有明显的提高，因此这种系统具有较好的应用前景。
图22-59 别克君越采用的半主动悬架-CDC全时主动式稳定系统图22-59所示为别克君越汽车采用的半主动悬架系统，通用别克公司称其为CDC全时主动式稳定系统。
该系统采用计算机系统来实现对悬架功能的控制，属于电子控制式主动悬架。
系统中通过车身加速度传感器3和车轮加速度传感器4来采集汽车行驶状态的信息，并将信息传递给中央控制单元1（也称为汽车电脑，ECU）。
中央控制单元分析这些信息后作出调节指令，输出给CDC减振器上的CDC控制阀（参见图22-11），控制阀通过其中的电磁阀控制减振器中流通孔的大小，从而改变了减振液的阻尼值，实现对悬架状态的调节。
主动与半主动悬架
全主动悬架（有源主动悬架）：可调节悬架刚度和阻尼。 半主动悬架（无源主动悬架）：只能调节悬架阻尼。
油气弹簧
电动机
微处理机 阀杆
传感器 悬架下支 承摆臂
全主动悬架
半主动悬架
被动悬架工作演示
全主动悬架（有源主动悬架）：可调节悬架刚度和阻尼
半主动悬架：只能调节悬架阻尼
乘用车主动、半主动悬架的控制
Results: PDF of body acceleration and tire force, for: passive suspension (blue), constant settings of active suspension (red), and robustly controlled active suspension (green)
Some measured FRF’s and fitrol of active and semi-active suspension systems for passenger cars
Estimated uncertainty
9
Control of active and semi-active suspension systems for passenger cars
Active suspension Active Break System
to minimalize the movement of the centre of gravity through active suspensipon;
Strategy of Control:
Active Motion Stability
5
乘用车主动、半主动悬架的控制
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10
Control of active and semi-active suspension systems for passenger cars
Robust Control
No Control
11
Active Motion Stability
Goal : To increase the stability of Transport through control
第七节
主动悬架和半主动悬架
车辆主动悬架系统是在悬架中附加一个可控制作用力装置，通常由四部分组成： 执行机构：执行控制系统指令。如：液压缸、气缸、电动机等。 测量系统：测量系统各状态，为控制系统提供依据。如各种传感器。 控制系统：处理数据，发出各种控制指令。如：电子计算机。 能源系统：为以上各部分提供能源。 主动悬架系统：
油箱 油泵 储压器
全主动悬架（有源主动悬架）：可调节悬架刚度和阻尼。 半主动悬架（无源主动悬架）：只能调节悬架阻尼。
油气弹簧
电动机
微处理机 阀杆
传感器 悬架下支 承摆臂
全主动悬架
半主动悬架
被动悬架工作演示
全主动悬架（有源主动悬架）：可调节悬架刚度和阻尼
半主动悬架：只能调节悬架阻尼
乘用车主动、半主动悬架的控制
• • IWT-project with Tenneco/Monroe Development of robust controller for active suspension of quarter car
– linear model – uncertainty modeling, – H-infinity design
Some measured FRF’s and fitted models
8
Control of active and semi-active suspension systems for passenger cars
Estimated uncertainty
9
Control of active and semi-active suspension systems for passenger cars
Active suspension Active Break System
to minimalize the movement of the centre of gravity through active suspensipon;
Strategy of Control:
Active Motion Stability
5
乘用车主动、半主动悬架的控制
6
Control of active and semi-active suspension systems for passenger cars
7
Control of active and semi-active suspension systems for passenger cars
Results: PDF of body acceleration and tire force, for: passive suspension (blue), constant settings of active suspension (red), and robustly controlled active suspension (green)
Results
Leaning Control
Motion stability
Active Motion Stability
Active Suspension
Goal: Passenger Comfort and motion stability
Hardware-in-loop
Result