電控空氣懸架PID控制系統(tǒng)設計與試驗研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的發(fā)展以及我國高速公路里程的增加，提高汽車高速行駛時的平順性、操縱穩(wěn)定性以及提高輪胎對路面的接地性將成為我國汽車工業(yè)發(fā)展所面臨的重大問題?？諝鈶壹茏畲蟮膬?yōu)點是可以根據載荷的變化自動調節(jié)空氣彈簧的內壓，從而改變空氣彈簧的剛度，得到較為理想的懸架特性曲線，在汽車振動控制中得到越來越廣泛的應用。本文以空氣懸架為研究對象，對空氣懸架的控制方法與試驗方法進行研究和探討。 首先，在建立的兩自由度1/4車輛懸架動態(tài)模型的基礎上，設

2、計了PID控制系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中，選取簧上質量垂直振動加速度作為目標量，空氣彈簧的剛度作為控制輸出量，在Matlab/Simulink模型中進行仿真分析。仿真結果表明：相對于被動空氣懸架，在施加PID控制后，系統(tǒng)的響應均有明顯的降低，從而有效地提高了車輛的行駛平順性。 其次，通過空氣彈簧充、放氣特性試驗，建立了空氣彈簧剛度與電磁閥開關時間的關系曲線，然后根據曲線擬合出空氣彈簧剛度與充、放氣時間的關系函數，為PID控制系統(tǒng)提供了控

3、制依據。同時，分析并指出了試驗中存在的問題，為進一步完善試驗提供了參考。 最后，根據得到的空氣彈簧剛度與充、放氣時間關系函數，應用PLC可編程控制器設計了PID控制系統(tǒng)，并在改建的1/4車輛空氣懸架實驗臺上，分別對施加了PID控制的空氣懸架和被動空氣懸架進行了室內臺架試驗。試驗結果表明：施加PID控制的空氣懸架的控制效果評價指標—簧上質量垂振振動加速度均方根值得到了降低，所以本文認為PID控制算法在試驗臺上也具有較好的控制效果。