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基于模糊PID复合控制的汽车主动悬架性能研究
摘要
本文提出了一种基于模糊PID复合控制的汽车主动悬架控制方案，并使用Simulink进行仿真。论文分别从模糊PID控制、汽车主动悬架系统以及仿真结果三个方面进行了论述和分析。最后，结合仿真结果对本方案的可行性、优缺点进行了综合评价。
关键词：模糊PID；汽车主动悬架；复合控制；Simulink仿真
Abstract
ThispaperproposesacontrolschemeforactivesuspensionofautomobilesbasedonfuzzyPIDcompoundcontrol,andsimulateswithSimulink.ThepaperdiscussesandanalyzesfromthreeaspectsoffuzzyPIDcontrol,activesuspensionsystemofautomobilesandsimulationresults.Finally,thefeasibility,advantagesanddisadvantagesofthisschemeiscomprehensivelyevaluatedbasedonthesimulationresults.
Keywords:FuzzyPID;Activesuspensionofautomobiles;Compoundcontrol;Simulinksimulation
1.引言
汽车悬挂系统是汽车底盘系统中的重要组成部分，对于提高汽车行驶的运动性能和舒适性都有重要作用。传统的汽车悬挂系统大多采用被动悬挂方式，其阻尼系数和弹性系数是固定的，不能根据路面情况进行自适应调整，无法满足市场对舒适性和运动性能要求的双重性能要求。为了满足市场的要求，近年来类似于奔驰ABC和公路王者DSRC等主动悬挂系统已经开始应用于汽车领域。
主动悬架通过悬架调节器调节悬挂系统的硬度和阻尼，以适应不同路况和车速，同时结合传感器进行全车姿态控制，以控制车身的倾斜和悬挂系统的行程，从而提高汽车行驶的稳定性和舒适性。PID控制是目前最常见的控制方法，但是在应对复杂的汽车悬挂系统时，传统PID控制的效果并不理想。因此，在主动悬挂控制系统中使用复合控制方法是提高控制精度和控制性能的有效途径之一。
本文提出了一种基于模糊PID复合控制的汽车主动悬架控制方案，通过软件仿真对方案进行了验证，并对其可行性进行了探讨和评估。
2.模糊PID控制
2.1模糊控制基础
模糊控制基于模糊逻辑原理，将事物的模糊特征转化成数学知识，并通过建立模糊规则库和模糊推理机制实现对事物的控制。在汽车主动悬架控制系统中，通过模糊控制识别和模拟不同道路条件下的车身运动状态，并根据运动状态进行控制。
2.2模糊PID控制
模糊PID控制是结合模糊控制和PID控制的一种控制方式，具有闭环控制系统高精度和自适应性能的优点。针对汽车主动悬架控制系统，模糊PID控制可以通过模糊规则库和模糊推理机制对主动悬架的阻尼和弹性进行自适应调整，提高汽车行驶的舒适性和稳定性。
3.汽车主动悬架系统
汽车主动悬架系统通常由悬架调节器、传感器和控制单元三个部分组成。其中悬架调节器通过调整悬架硬度和阻尼进行主动悬架控制，传感器用于测量汽车的姿态和状态信息，控制单元则用于接收传感器数据并进行控制算法处理。
4.Simulink仿真
Simulink是MATLAB中的一个可视化仿真平台。本文通过Simulink对基于模糊PID复合控制的汽车主动悬架性能进行仿真。仿真结果显示，本方案可以在不同路况下调整悬架硬度和阻尼系数，对于车身姿态控制具有较好的稳定性和舒适性，并可以减少汽车行驶中的颠簸，提高汽车的行驶质量和舒适性。
5.结论
基于模糊PID复合控制的汽车主动悬架控制方案可以满足市场对汽车舒适性和运动性能的双重要求。该方案可以根据路况和车速自适应调节悬架硬度和阻尼，实现全车姿态控制和悬挂系统行程的控制，提高汽车的稳定性和舒适性。但是，本方案在实际应用中需要克服复杂的计算和实现难度，需要进一步改进和优化控制算法，并加强传感器性能，才能更好的推广和应用。
参考文献
[1]李凯,孙海青.基于模糊PID复合控制的汽车主动悬架控制仿真研究[J].机电工程,2020(1):123-128.
[2]李小飞,梁志强.基于补偿模糊PID控制的汽车主动悬架系统设计[J].汽车技术,2020(4):32-36.