半主動懸架的SIRMs模糊控制算法研究

1、    半主動懸架的sirms模糊控制算法研究    黃超群摘 要：文章以車身垂向振動速度、車身垂向振動加速度、懸架動行程和輪胎動位移為輸入項目，主動懸架所產生的阻尼力f作為輸出量，即設計一個包含4個輸入項目和1個輸出量的半主動srim模糊控制模型，并進行了凸起路面和隨機路面下的仿真分析，計算結果顯示該控制方法相對于半主動懸架經典控制方法有著更好的控制效果。關鍵詞：單一輸入規(guī)則群;模糊控制;半主動懸架：u463.33  ：a  ：1671-7988（2020）03-145-03前言懸架控制系統(tǒng)對汽車的操作性、穩(wěn)定性有著重要的作用。懸架

2、系統(tǒng)的控制方法也多種多樣，目前，開發(fā)更實用、可靠和經濟的控制策略是研究熱點。1-4本文采用了單一輸入規(guī)則群（sirms）模糊控制方法，建立了相關的半主動懸架控制模型，并進行了凸起路面和隨機路面下的仿真計算，與經典模糊控制策略結果對比，結果顯示基于sirms模糊控制算法具有更好的控制效果。1 單一輸入規(guī)則群模糊控制原理單一輸入規(guī)則群模糊控制原理是將一個多維問題進行簡化處理，將其轉變?yōu)槎鄠€一維問題，使每個輸入項目都對應一個sirm控制器和一個重要度。在經典模糊策略中，默認為每一個輸入項目對系統(tǒng)性能的影響程度是相等的，不存在強弱之分。實際上，不同的輸入項目對系統(tǒng)性能的影響是不同的，因此，給每個輸入項

3、目定義一個重要度是由必須的，輸入項目對輸出的影響較大的其重要度較大的。因此，根據sirm計算規(guī)則和輸入項目的重要度的大小，可得到sirms模糊控制模型的總輸出ya，其表達式如下：式中wi為第i個輸入項目的重要度，yi：第i個輸入項目經過sirm控制器后得到的輸出。當每個sirm計算規(guī)則確定后，通過調節(jié)重要度的大小就能獲得較理想的輸出，提高系統(tǒng)的性能。2 sirms模糊控制模型建立2.1 輸入項目對于汽車而言，汽車半主動懸架控制系統(tǒng)的主要目標是對車身垂向振動進行有效控制以便提高汽車的安全與平順性。對車身垂向振動有著較為明顯影響的4個因素是車身垂向振動速度、車身垂向振動加速度、懸架動行程和輪胎動位

4、移。因此，選取它們?yōu)閟irm控制器的4個輸入項目，將主動懸架所產生的阻尼力f作為輸出量，即設計一個包含4個輸入項目和1個輸出量的srim模糊控制模型。2.2 重要度車身垂振動速度、車身垂向振動加速度、懸架動行程和輪胎動位移對車身垂向振動的影響程度是不一樣的，其中車身垂向振動加速度對車身垂向振動影響最大，其次是身垂振動速度，最后是輪胎動位移。本文參考在文獻5中重要度大小，具體數值見表1所示。2.3 半主動懸架的sirms控制器將4個輸入項目x1車身垂向振動加速度x2車身垂振動速度x3懸架動撓度和x4輪胎動位移分別經過各自sirm控制器獲得對應的輸出量f1、f2、f3、f4，最后把f1、f2、f3

5、、f4與相應的重要度代入到計算式（1）中，即可得到半主動懸架減振器的可變阻尼力f。見圖1所示。3 計算仿真3.1 凸起路面仿真結果分析在車輛空載情況下，車輛以10m/s的速度通過凸起路面，得到的車身加速度、懸架動行程和輪胎動位移曲線見圖1、圖2和圖3。從圖2-圖4可以看出，sirms模糊控制算法比經典模糊控制算法有更好的控制效果。3.2 隨機路面仿真結果分析在b級隨機路面，車速為40km/h工況下進行仿真分析，得到三個平順性評價指標的時域響應結果見表2。從表2中可以看出sirms模糊控制算法相對于經典模糊控制算法，其在車身加速度、懸架位移、輪胎動位移的數值都要低，特別是在降低車身加速度方面，可

6、見其減振效果強于經典模糊控制算法。4 結論本文建立了半主動懸架的單一輸入規(guī)則群模糊控制模型，設定了4個輸入項目、輸入項目的重要度和一個輸出項，并與經典模糊控制算法進行了計算仿真結果對比，結果顯示sirms模糊控制算法具有更好的控制效果。參考文獻1 寇發(fā)榮，李陽康，陳晨，孫凱，楊慧杰.電磁主動懸架作動器穩(wěn)定性分析及特性試驗j.制造業(yè)自動化，2019，41（09）：129-134.2 來飛，胡博.汽車主動懸架技術的研究現狀j.南京理工大學學報， 2019，43（04）：518-526.3 龐輝，劉凡，王延.某越野汽車磁流變半主動懸架變論域模糊控制j.振動.測試與診斷，2019，39（02）：311-319+443-444.4 周軍超，唐飛，胡光忠.基于全尺寸模型的半主動懸架車輛平順