空气悬架的MATLAB和ADAMS的联合仿真研究_孟杰.pdf

2013年4月机械科学与技术April2013
第32卷第4期MechanicalScienceandTechnologyforAerospaceEngineeringVol．32No．4

空气悬架的MATLAB和ADAMS的联合仿真研究

孟杰，张凯，焦洪宇

(常熟理工学院机械工程学院，常熟215500)

孟杰

摘要:悬架作为现代车辆的关键部件之一，对车辆的平顺性有重要影响。基于ADAMS和MAT-
LAB软件分别建立了装备主动空气悬架的1/4车体虚拟样机模型及1/4车体主动PID控制模型，
并对PID参数进行了整定。通过联合两个模型对某装备可控悬架的车辆进行了仿真分析，结果表
明:基于PID控制的主动空气悬架与被动悬架相比，能够减小车辆振动，改善车辆的平顺性。该方
法避免了建立车辆系统动力学方程及状态方程，提高了悬架系统的设计效率，同时为复杂机械系统
的控制与仿真提供了新方法。
关键词:空气悬架;ADAMS;仿真;PID控制
中图分类号:U467.13文献标识码:A文章编号:1003-8728(2013)04-0584-05

TheCombiningSimulationontheSemi-activeControlledVehicle
Air-suspensionBasedontheADAMS-MATLABMethod
MengJie，ZhangKai，JiaoHongyu
(ChangshuInstituteofTechnology，SchoolofMechanicalEngineering，Changshu215500)
Abstract:Asoneofkeypartsinmodemautomobiles，thesuspensionhasgreatinfluenceonthesmoothnessofauto-
mobiles．BasedontheADAMSandMATLABmethod，a1/4vehicleair-suspensionmodelandanactivevehicle
PIDcontrolmodelareestablishedwithstochasticroadexcitationtogetherwiththePIDparametersdefinition．And
theeffectsofpassivecontrolandsemi-activecontrolareinvestigatedbasedontheADAMS-MATLABco-simulation．
Theresultshowsthatthepresentactivecontrolcanreducethevibrationofautomobileandthusimprovethesmooth-
nesscomparedtothepassivesuspensionsystem．Thissimulationmethodimprovestheefficiencyofthesuspension
designandprovidesanewwayforcontrolandsimulationofcomplexmechanicalsystemswhileavoidingbuilding
theirdynamicalandstateequations．
Keywords:airsuspension;ADAMS;simulation;PIDcontrol;MATLAB

空气弹簧是主动空气悬架的关键部件。空气弹性［2］。因此，对空气悬架控制系统结构及控制算法
簧的优良性能使空气悬架在汽车悬架系统中的应用的设计和研究是提高整车性能的关键;而控制算法
越来越广泛，在国外已逐渐发展成为高级汽车的标的研究则是改善和提高空气悬架的性能的核心。
准配置之一［1］。主动空气悬架系与机械控制式空空气悬架是一个复杂的非线性系统，对于汽车
气悬架相比，主动空气悬架可根据不同的路面条件、悬架半主动控制的研究起步较早，成果非常
不同的载荷、不同的行驶速度等行使工况，控制悬架丰富［3～5］。
系统的刚度，使整车具有更好的舒适性和操纵稳定随着计算机仿真技术的发展，多体动力学成为
汽车工程领域最活跃的建模理论，可为汽车建立精
确力学模型。ADAMS软件是其中最具代表性的多
收稿日期:2012-03-20
体动力学应用软件
基金项目:苏州市科技计划项目(SYG201102)资助。
作者简介:孟杰(1981－)，讲师，硕士研究生，研究方向为车辆安全交国内外学者经常利用多体模型进行控制系统的研
通安全和ITS，[e-mail]究。Houbaolin利用ADAMS和MATLAB联合仿真研究
第4期孟杰等:空气悬架的MATLAB和ADAMS的联合仿真研究585

了具