统辨识以及神经网络和模糊控制等。
最重要的特点是易于扩展,它允许用户创建自己的完成指定功能的文件,构成适用于其他领域的工具箱。
对于工作的工程师在特定领域,不仅提供工具箱的功能和基本功能,但你可以轻松地构建个专用涵洞,从而大大扩展了应用范围。
语言易学易用,不要求用户深刻了解算法及编程技巧。
既是个编程环境,又是种程序设计语言。
这种语言与语言样,有其内定的规则,但的规则更接近于数学表示。
因此其使用更为方便,避免了其它语言的许多限制。
而且的语言功能更强,条语句可以完成较为复杂的任务。
还提供了良好的用户界面,许多函数本身会绘出图形,而且会自动选取坐标刻度。
有了这些使用方便功能强大界面友好的函数,可使用户大大节约设计时问,提高设计质最。
是环境上运行,建模,仿真和分析动态系统软件包,它是数学工程,公司在年后推出的产品,原名,年到。
它的名字有两层含义,模拟连接模块,指示环境的方式可以使用模拟系统的框图。
提供的仿真框图和概念为导向的仿真能力,使用户能够轻松地建立复杂的系统模型,从而准确模拟。
此外,还提供了各种工程应用程序可能使用的模块,如电机系统,制度系统,通信系统等模块组,这是目前无法做其他计算机语言。
它支持线性和非线性的系统中,能够连续时间域,离散时间域或时域建模的混合物,它也支持多种采样率系统。
使用,可以很容易地创建新的模型,或修改旧型号的。
仿真过程是互动的,你可以随时修改的参数,马上就可以看到模拟结果。
在可以直接访问所有的工具箱,可以可视化的分析结果。
由于它的直观,方便,灵活的特点,直是学术界,工业界,在该领域已被广泛用于动态仿真建模。
仿真实验和结果分析本仿真实验根据图建立的主动悬架控制模型,在的仿真环境下,分别对控制的主动被动悬架两种实现方式进行仿真。
选取车辆状态参数车轮质量,车身质量,悬架阻尼系数,轮胎刚度,悬架刚度,车速,级路面不平度系数,参考空间频率。
白噪声信号下的比较主动被动仿真结果对比分析在的仿真环境下利用白噪声信号得到主动被动仿真曲线,车身加速度如图,悬架动挠度如图,轮胎动载荷如图。
时间车身加速度被动控制控制图车身加速度时间悬架动挠度被动控制控制图悬架动挠度时间轮胎动载荷被动控制控制图轮胎动载荷数据结果分析由图图图的曲线对比可以看出,在白噪声信号下,控制主动悬架的车身加速度变化约在之间明显优越于被动悬架的悬架动挠度控制在优越于被动悬架控制的轮胎动载荷的最大峰值相差不是很大,但从曲线的整体上看控制效果明显。
综合以上三项指标在白噪声信号下的控制的主动悬架比被动悬架有所改善,效果明显。
改变参数仿真结果对比分析根据第四章选定的控制参数值,在保证不变时,分别令,仿真结果如下图,车身加速度如图,悬架动挠度如图,轮胎动载荷如图。
时间车身加速度被动控制图车身加速度时间悬架动挠度被动控制图悬架动挠度时间轮胎动载荷被动控制图轮胎动载荷保证不变,分别令仿真结果如下图,车身加速度如图,悬架动挠度如图,轮胎动载荷如图。
时间车身加速度被动控制图车身加速度时间悬架动挠度被动控制图悬架动挠度时间轮胎动载荷被动控制图轮胎动载荷保证不变,分别令仿真结果如下图,车身加速度如图,悬架动挠度如图,轮胎动载荷如图。
时间车身加速度被动控制图车身加速度时间悬架动挠度被动控制图悬架动挠度时间轮胎动载荷被动控制图轮胎动载荷数据结果分析从上图可以看出,随着取值的不断增大,可以有效的减少超调量,但大于时容易造成系统的不稳定,如图悬架动挠度图轮胎动载荷波动较大对悬架动挠度的影响比较明显,当取小值时动挠度较大,当取较大值时如时,在增大其值则对悬架动挠度的减小几乎没有作用值对减小调节时间有很好的作用,当取较小值时较明显,当值大于时系统就会出现很不稳定。
改变阻尼系数仿真结果对比分析在保证其他参数不变的情况下研究阻尼系数对主动悬架的影响,分别令仿真结果如下图,车身加速度如图,悬架动挠度如图,轮胎动载荷如图。
时间车身加速度图车身加速度时间悬架动挠度图悬架动挠度时间轮胎动载荷图轮胎动载荷数据结果分析从上图可以看出,增大阻尼系数值虽然可以加快系统动作速度,减少调节时间,但是其值较小或者较大都会增加不稳定性,出现波动相对较大。
阶跃信号下的比较被动主动仿真结果对比分析在的仿真环境下利用阶跃信号得到主动被动仿真曲线,输入阶跃信号如图,车身加速度如图,悬架动挠度如图,轮胎动载荷如图。
时间高度图输入阶跃信号时间车身垂直加速度被动控制控制图车身加速度时间悬架动挠度被动控制控制图悬架动挠度时间轮胎动载荷被动控制控制图轮胎动载荷数据结果分析由上图知在阶跃信号下,车身加速度在之间,稳定时间,明显优越于被动悬架的之间的悬架动挠度控制在之间,进入稳定耗时,被动悬架在,进入稳定耗时,控制效果明显轮胎动载荷刚开始的最大峰值比被动悬架大约,控制效果不是很好,但达到稳定时间只用,整体来说比被动悬架用了并且出现了振荡效果好些。
改变参数仿真结果对比分析根据第四章选定的控制参数,保证不变,分别令仿真结果如下图,车身加速度如图,悬架动挠度如图,轮胎动载荷如图。
时间车身加速度被动控制图车身加速度时间悬架动挠度被动控制图悬架动挠度时间轮胎动载荷被动控制图轮胎动载荷保证不变,分别令仿真结果如下图,车身加速度如图,悬架动挠度如图,轮胎动载荷如图。
车身加速度时间被动控制下的主动悬架得到了很好的控制效果,从而表明对乘坐舒适性的改善效果非常好,同时,在定程度上减小了悬架动挠度和轮胎动载荷,进而表明主动悬架对提高车辆的操纵稳定性起到了定的作用。
其中控制算法简单,计算量小且易于实现,如若选择合适的参数,很容易得到很好的控制效果。
不足之处和展望本论文主要是对主动悬架控制仿真研究,由于是本科生能力有限,条件的限制,没有进行实践实验。
所以还要有很多的工作许要做,也有很多地方须要改善。
本论文中还存在存在很多问题计算机仿真研究的突出优点是便于实现,作为理论研究可以说它是比较完美的种方式,但是它容易忽略些实际系统中可能存在的些复杂因素,其结果往往趋于理想化,对于进步定量化和更细致研究就显得缺乏说服力。
下步工作可以建立悬架的实验台,通过实验模拟来验证主动悬架控制策略的可行性可靠性和有效性。
为了简化研究对象突出重点,本文采用的是两自由度的简化力学模型。
这类模型只能究垂直方向的运动,却无法分析汽车的侧倾和俯仰运动,这种简化与实际有定的差距,若要作全面的研究就要用到半车模型或整车模型。
悬架系统存在很多非线性的因素,如若计算机仿真技术能够可以完全的考虑刚度和阻尼的非线性的情况,更加精确的描述研究对象,则可以更好的保证研究的科学性和可行性。
可以用其它的仿真系统,如仿真系统,主动对悬架进行仿真,控制系统仿真建模可以同时进行,这样就可以减少研发时间。
控制算法方面也有待进步改善。
例如,模糊联合控制,神经网络控制等。
致谢首先,要真挚的感谢我的指导老师陈延东。
在论文写作期间陈老师给予我耐心的指导和热心的鼓励,从论文开题到定稿,撰写过程的每个环节都离不开陈老师的悉心的指点。
陈老师渊博的学识严谨的治学态度和认真的工作态度使我深为敬佩和感动。
再者,感谢母校太湖学院及马彪老师和机械班的同学们,感谢老师同学和朋友的热心帮助,在此向你们表示衷心的感谢,参考文献陈家瑞汽车构造北京机械工业出版社,,,王影随机激励下汽车悬架的非线性特性分析天津天津大学,刘少军汽车主动悬架系统的发展,汽车技术,常明汽车底盘构造北京国防工业出版社俞凡,林逸汽车系统动力学,北京机械工业出版社,钱瑜汽车悬架分类及半主动悬架江南学院报,余志生汽车理论,北京机械工业出版社李伟,何渝生汽车主动悬架种控制方法的研究,重庆重庆交通学院学报,,,韩俊峰公路汽车行驶平顺性系统动力学建模和仿真上海交通大学硕士学位论文,李伟,何渝生汽车主动悬架种控制方法的研究王国丽等车辆主动悬架技术的现状和发展趋势兵工学报符永法几种新型调节器参数的整定法化工自动化及仪表黄忠霖控制系统计算及仿真,北京国防附录图车身加速度时间悬架动挠度被动控制图悬架动挠度时间轮胎动载荷被动控制图轮胎动载荷保证不变,分别令,仿真结果如下图,车身加速度如图,悬架动挠度如图,轮胎动载荷如图。
时间车身加速度被动控制图车身加速度时间悬架动挠度被动控制图悬架动挠度时间轮胎动载荷被动控制图轮胎动载荷数据结果分析由图上图可知,增大值可以有效地减小超调量,降低车身加速度和悬架动挠度,但当取较大值时会造成系统不稳定,出现振荡,如轮胎动载荷波动较大有图知改变值可以有效地控制悬架动挠度,当取值太小动挠度波动较大,当设置较大值时其值对动挠度的减小几乎没有变化改变值可知,取较小值时系统较稳定,可以较快的到达稳定时间,但当取较大值时系统不稳定性增大,波动较大。
改变阻尼系数仿真结果对比分析在保证其他参数不变的情况下研究阻尼系数对主动悬架的影响,分别令仿真结果如下图,车身加速度如图,悬架动挠度如图,轮胎动载荷如图。
时间车身加速度图车身加速度时间悬架动挠度图悬架动挠度时间轮胎动载荷图轮胎动载荷数据结果分析根据观察上图三个不同悬架阻尼系数取值可知,当取值较小时,车身加速度悬架动挠度轮胎动载荷三指标图形波动较大,系统稳定性较差,很难达到稳定,当取较大值时达到稳定性效果比较明显。
正弦信号下的比较被动主动悬架仿真结果对比分析在的仿真环境下利用正弦信号得到主动被动仿真曲线,输入正弦信号如图,车身加速度如图,悬架动挠度如图,轮胎动载荷如图。
时间高度图输入正弦信号时间车身加速度被动控制控制图车身加速度时间悬架动挠度被动控制控制图悬架动挠度时间轮胎动载荷被动控制控制图轮胎动载荷数据结果分析由上图可知在正弦信号下,控制与被动控制比较而言,车身加速度悬架动载荷轮胎动载荷,三项指标都有了不同程度的提高和很好的改善,系统较稳定,总体优越性明显。
改变参数仿真结果对比分析根据第四章选定的控制参数,保证不变,分别令仿真结果如下图,车身加速度如图,悬架动挠度如图,轮胎动载荷如图。
时间车身加速度被动控制图车身加速度时间悬架动挠度被动控制图悬架动挠度时间轮胎动载荷被动控制图轮胎动载荷保证不变,分别令仿真结果如下图,车身加速度如图,悬架动挠度如图,轮胎动载荷如图。
时间车身加速度被动控制图车身加速度时间悬架动挠度被动控制图悬架动挠度时间轮胎动载荷被动控制图轮胎动载荷保证不变,分别令,仿真结果如下图,车身加速度如图,悬架动挠度如图,轮胎动载荷如图。
时






























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