汽车主动悬架与ABS系统的协调控制仿真研究

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近年来,为提高车辆乘坐舒适性、安全性和操纵稳定性,各种电子控制技术和控制系统得到了巨大的发展和广泛的应用。但是,这些控制系统都是针对车辆某一个系统进行控制的,而整车性能的提高则依赖于各个子系统的协调工作。基于此目标,本文建立了汽车整车模型、制动器模型、轮胎模型、路面模型、悬架系统模型;提出了单个ABS系统、单个悬架系统的控制策略,并在此基础之上,深入分析了主动悬架系统与ABS系统的相互影响,由此提出了两系统的协调控制策略。在考虑了路面输入干扰对主动悬架系统与ABS的影响以及主动悬架与ABS系统之间的相互联系,设计了基于PID控制理论的控制器。分别将PID控制器应用于单个主动悬架系统系统控制研究、单个ABS系统控制研究以及对主动悬架系统系统和ABS系统的协调控制研究。应用MATLAB6.5仿真软件对上述模型以及三种控制情况(制动单独控制、悬架单独控制、主动悬架与ABS协调控制)进行了仿真计算。从仿真结果来看,主动悬架与ABS在协调控制后,汽车悬架性能得到了明显改善,制动性能有所提高,两系统的各性能指标均优于单个系统控制的情况,因而对主动悬架系统和ABS两系统的协调控制是可行而且有效的,并为汽车各系统的协调控制或集成控制奠定了基础。
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