基于模糊控制的帶附加空氣室空氣懸架電子控制單元研究.pdf

1、空氣懸架以其優(yōu)良的減振性能，在汽車振動(dòng)控制中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。本文以空氣懸架為研究對(duì)象，構(gòu)建了帶附加空氣室空氣懸架系統(tǒng)的1／4車輛振動(dòng)模型；分析了空氣懸架剛度調(diào)節(jié)原理和控制特性，研制了空氣懸架剛度可調(diào)的電子控制單元。基于空氣懸架振動(dòng)控制系統(tǒng)為復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，本文采用了不依賴于被控對(duì)象精確數(shù)學(xué)模型的模糊控制策略進(jìn)行空氣懸架控制器的設(shè)計(jì)。 空氣懸架的核心部件是空氣彈簧，通過(guò)改變空氣壓力和增加附加氣室可以實(shí)現(xiàn)懸架剛度的調(diào)節(jié)。本控

2、制單元以空氣懸架的剛度作為控制量，把簧上質(zhì)量垂直方向的加速度作為目標(biāo)量。電子控制單元根據(jù)檢測(cè)到的垂直加速度信號(hào)，得出空氣彈簧的調(diào)節(jié)要求，微處理器發(fā)出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，控制節(jié)流口控制球閥，改變空氣彈簧與附加氣室間節(jié)流孔的大小，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)空氣懸架的剛度，以提高汽車的行駛平順性，滿足舒適性與安全性的要求。 本文的核心內(nèi)容在于模糊控制器的設(shè)計(jì)。在硬件系統(tǒng)研制過(guò)程中，應(yīng)用Protel軟件完成電路原理圖和印刷電路板的設(shè)計(jì)，分析

3、了硬件系統(tǒng)的各個(gè)組成部分及其功能，該控制器硬件以AT89C55單片機(jī)為核心，外圍電路包括濾波放大電路、采樣／保持電路、A／D轉(zhuǎn)換電路、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和顯示電路等。在外圍電路設(shè)計(jì)時(shí)考慮到系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和通用性，使本硬件系統(tǒng)能適用于多種場(chǎng)合。在系統(tǒng)軟件開發(fā)中，根據(jù)可靠與實(shí)用的原則，軟件用C51語(yǔ)言編寫，采用了結(jié)構(gòu)化和模塊化方法，并用SuperICES G3000仿真器對(duì)軟件進(jìn)行了仿真運(yùn)行?？紤]到現(xiàn)場(chǎng)情況，還對(duì)系統(tǒng)軟、硬件進(jìn)行了抗干擾設(shè)計(jì)。