毕业答辩题 目:汽车主动悬架PID控制系统simulink建模及仿真 专 业：车辆工程答 辩 人：指导老师： 论文结构第一章 绪论第二章 汽车悬架振动系统模型第三章 PID控制系统设计第四章 结论研究目的意义 随着人们对提高驾驶舒适性的高要求及性能优良成本低廉悬架市场竞争需求，这一切为开发性能良好的汽车主动悬架提供了条件。随着当今汽车速度的提高及平顺性，操纵稳定性等综合要求，传统悬架不能满足汽车工业的发展，因而人们提出性能更加优越的主动和半主动悬架本论文以1/4车体为研究对象，建立了汽车悬架系统物理模型和数学模型，并构造了闭环控制系统，在此基础上对主动悬架的控制策略进行了研究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的动力装置，理论上这个动力装置产生的作用力根据需要可以在极短的时间内由零变化到无穷大，而实际上由于动力装置消耗功率的限制，总是控制它在一定的范围内连续变化。在实际的控制中还可以给有关控制参数（如车身加速度）设置阀值，只有在控制参数超过阀值时动力装置才开始工作，这样可以减少悬架系统的能耗。主动悬架主动悬架的控制环节中安装了能够产生抽动的装置，采用一种以力抑力的方式来抑制路面对车身的冲击力及车身的倾斜力。由于这种悬架能够自行产生作用力，因此称为主动悬架。简单说来，汽车悬挂包括弹性元件、减振器和传力装置等三部分，分别起缓冲、减振和受力传递的作用。二自由度悬架模型二自由度悬架振动微分方程m2z2+c(z2-z1)+k1(z2-z1)=0（1）m1z1+c(z1-z2)+k1(z1-z2)+k2(z1-q)=0（2）其中：m1-非悬挂质量（30kg）；m1-悬挂质量（300kg）；k1-悬挂弹簧刚度（16000kNm-1）；k2-轮胎弹簧刚度（160000kNm-1）；c-阻尼器阻力系数（1000Nsm-1）；q-路面输入不平度（0.1m）simulink文件操作在MATLAB命令窗口选择“FileNewModel或者在命令窗口运行simulink命令，在弹出的模块库浏览窗口中选择FileNewModel打开文件在MATLAB模块库浏览窗口选择FileopenPID控制确切说是PID调节器。工程上常常用在闭环系统中加入PID环节，对系统的传递函数进行修正，以快速的跟踪变化，消除稳态误差。PID调节器中的P为比例环节，起放大作用。I为积分环节，可以消灭稳态误差。D为微分环节，可以加快系统的反映。直流电机中加入PID调节器，可以实现快速启动。当系统中突发干扰、负载变化或者使用者主动调速是，PID环节可以帮助电机缩减过渡时间、进入新的稳定状态。PID控制又叫PID调节，是比例，积分，微分调节的简称。在生产过程中，PID调节是历史最悠久的，控制性最强的基本调节方式。PID制器是一种基于“过去”，“现在”和“未来”信息估计的简单算法。PID控制器基本框图PID平台下的仿真设计图被动悬架仿真模型只需将PID控制器回路去掉，使力控制发生器的值始终为0即可。其中常量constant=0是表征了控制的期望值，输入端in1处加入冲击的阶跃和脉冲方波来测试系统性能，并通过与被动悬架作比较来说明振动控制的效果。飞仿真结果分析仿真结果分析比较比较PIDPID主动悬架和被动悬主动悬架和被动悬架，以下是仿真结果架，以下是仿真结果主动悬架车身速度图被动悬架车身速度图主动悬架车身位移图被动悬架车身位移图主动悬架车身加速度图被动悬架车身加速度图他数据结果分析：数据结果分析：（1 1）主动悬架下的车身速度有正有负，速）主动悬架下的车身速度有正有负，速度在度在-0,012-0,012到到0.0420.042之间，被动悬架车身速之间，被动悬架车身速度都是负的，且在度都是负的，且在-0.90-0.90到到0 0之间，刚开始振之间，刚开始振幅较大，后面趋于平稳在幅较大，后面趋于平稳在-0.60-0.60左右，进入左右，进入稳定耗时稳定耗时3S3S。主动悬架波动一直存在，但很。主动悬架波动一直存在，但很小，被动悬架从开始时较大波动，到慢慢稳小，被动悬架从开始时较大波动，到慢慢稳定。定。（2 2）主动悬架下的车身位移波动较大，大）主动悬架下的车身位移波动较大，大概在概在-0.19-0.19到到0.1250.125之间，被动悬架下的车身之间，被动悬架下的车身位移刚开始波动较大，在位移刚开始波动较大，在-3.2-3.2到到1.81.8之间，之间，后面慢慢趋于平稳，在后面慢慢趋于平稳，在0 0左右，进入稳定耗左右，进入稳定耗时时2.5S2.5S。主动悬架一直存在技校的波动，被。主动悬架一直存在技校的波动，被动悬架开始时波动大，慢慢趋于稳定。动悬架开始时波动大，慢慢趋于稳定。（3 3）主动悬架下的车身加速度波动范围较）主动悬架下的车身加速度波动范围较小，在小，在-1.5-1.5到到2.52.5之间，被动悬架下的车身之间，被动悬架下的车身加速度数值打，刚开始波动范围也大，在加速度数值打，刚开始波动范围也大，在- -2525到到8080之间，后面趋于平稳，在之间，后面趋于平稳，在0 0左右，进左右，进入稳定耗时入稳定耗时2S2S从对比中看出，主动悬架加速从对比中看出，主动悬架加速度波动小，但不稳定，被动悬架开始波动极度波动小，但不稳定，被动悬架开始波动极大，但慢慢趋于稳定状态。大，但慢慢趋于稳定状态。结论汽车悬架控制系统的研制是涉及多学科领域的前沿课题。目前，半主动悬架控制系统已进入实际应用阶段，主动悬架控制系统还停留在实验阶段。随着相关学科及技术的迅猛发展，半主动和主动悬架控制系统的研制必然是今后汽车悬架发展的方向。本论文概述了论文选题的目的和意义，对车辆悬架进行了整体介绍，包括悬架的组成、功能、分类及其常用控制算法等。阐述了主动悬架的发展历程，及其国内外的发展趋势，并介绍了MATLAB/SIMULINK仿真对主动悬架设计的意义。谢谢观赏WPSOfficeMakePresentationmuchmorefunWPS官方微博kingsoftwps