車輛主動懸架最優(yōu)控制器設計及系統(tǒng)性能仿真分析.pdf

1、懸架系統(tǒng)是車輛的重要組成部分之一，它的設計對車輛總體性能有重要的影響，尤其對車輛行駛過程中的乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性起著關鍵的作用。近年來，隨著人們對車輛性能要求的提高，能夠根據(jù)車輛的行駛狀況和外界條件變化而實現(xiàn)當前工作條件下最優(yōu)系統(tǒng)性能的主動懸架逐漸被應用到車輛中。 本文首先對主動懸架的發(fā)展及其應用進行了全面的回顧，介紹了主動懸架的型式及其控制算法的研究和應用現(xiàn)狀，特別對線性二次型最優(yōu)控制(LQG)方法作了詳細介紹，并在控制器設

2、計中考慮了車身的加速度、輪胎的動位移、懸架的動行程三項性能指標的權重調(diào)節(jié)以適應于各種不同工況。其次，結合“解放軍總裝備部十五預先研究課題”為某軍用工程車輛動力學建模進行了參數(shù)的準備工作，確定了車輛的質(zhì)量參數(shù)和動力學參數(shù)。然后，運用LQG控制算法于實際的軍用工程車輛中，建立了一個單軌四自由度的車輛懸架系統(tǒng)動力學模型，設計了車輛懸架系統(tǒng)的最優(yōu)控制器，并在Matlab/Simulink環(huán)境下進行了車輛動力學性能的仿真和結果對比分析。最后，本文

3、對原有的軍用工程車輛提出了改進的設計方案，進一步完善了車輛懸架的最優(yōu)控制系統(tǒng)設計，根據(jù)系統(tǒng)的性能要求確定了加權矩陣并得出了反饋增益，而且在不同路面狀況下和不同車輛參數(shù)變化下進行了仿真計算和結果分析，從而為該軍用工程車輛懸架控制、系統(tǒng)參數(shù)的優(yōu)化及車輛結構的改進提供了依據(jù)。 通過仿真計算和結果分析，本文得出的結論如下：與原有被動鋼板彈簧懸架系統(tǒng)相比較，采用LQG控制器控制的最優(yōu)主動懸架系統(tǒng)顯著地改善了車輛的行駛性能，車身加速度均方根