基于大系統(tǒng)理論的半主動懸架控制器的設計與研究.pdf

1、懸架系統(tǒng)是保證車輛乘坐舒適性和行駛安全性的重要組成部件。傳統(tǒng)的被動懸架系統(tǒng)在協(xié)調車輛這兩個性能方面存在著很大的局限性。近年來人們展開了對電子控制懸架的研究，以提高車輛懸架系統(tǒng)的綜合性能。主動懸架系統(tǒng)雖然克服了被動懸架系統(tǒng)的缺陷，但是由于其制造和使用成本高昂，因此到目前為止尚未得到廣泛應用。半主動懸架系統(tǒng)介于傳統(tǒng)的被動懸架系統(tǒng)和主動懸架系統(tǒng)之間，既克服了被動懸架系統(tǒng)的缺陷，又降低了實現的成本，因而有著很高的研究價值和廣闊的應用前景。目前，

2、對半主動懸架及其控制系統(tǒng)的研究大多是基于四分之一懸架模型進行設計和試驗的，改善的只是車輛的局部性能；只有少數是基于整車模型的，但普遍采用一個控制器控制一個車輪的方式，從而產生控制矩陣階數過高、控制系統(tǒng)的計算時滯增加、相互協(xié)調能力差、穩(wěn)定性得不到保證等問題，阻礙了半主動懸架系統(tǒng)的推廣應用。本文結合大系統(tǒng)理論和智能控制技術，對半主動懸架控制系統(tǒng)作了進一步的研究與探討。 首先，在充分了解半主動懸架控制系統(tǒng)需求的基礎上，采用ARM LP

3、C2138微控制器作為整個控制器的硬件核心。設計了相應的外圍硬件電路，控制器具有實時信號采集和系統(tǒng)控制功能，根據采集的信號，確定步進電機的轉動角度和轉動方向，調整減振器阻尼，改善車輛的乘坐舒適性和行駛安全性。 其次，運用大系統(tǒng)遞階控制理論設計了整車半主動懸架控制系統(tǒng)，并運用模糊神經網絡控制算法解決了包括車輛前、后懸架的四個子系統(tǒng)的控制。根據此算法思想，在ARM LPC2138上設計了相應的控制軟件。控制軟件分為控制策略的實現和數