汽车半悬挂系统建模与仿真技巧.doc

青岛理工大学自动化工程学院 专业方向课程设计报告 题目 汽车半主动悬架系统的建模、分析与仿真 专 业 自 动 化 班 级 12 级 1 班 姓 名 高 祥 志 学 号 201228078 指导教师 陈 霞 2016年1月14日 成绩 评语 专业方向课程设计任务书 论文题目 汽车半主动悬架系统的建模与MATLAB仿真 作 者 姓 名 高祥志 专业、年级 自动化12级 指导教师 陈 霞 任务下达日期 2016．1．1 一.设计主要内容 建立汽车半主动悬架系统的数学模型，分析系统的能控性、能观性和稳定性；设计状态反馈控制律实现极点配置，使系统稳定工作，并满足给出的性能指标；设计状态观测器，实现对系统状态的渐近估计。之后，利用MATLAB软件进行仿真，以验证各类分析、设计的有效性。 二.设计报告任务 （1）了解汽车半主动悬架系统研究的背景、意义、发展。 （2）建立汽车半主动悬架系统的数学模型。 （3）设计状态反馈控制器，实现闭环系统的稳定性，并保证系统在施加阶跃信号干扰时，闭环系统满足性能指标：调节时间小于等于5秒，超调量小于等于5%。 （4）设计基于观测器状态的反馈控制器，实现对系统状态的渐近估计，保证闭环系统的稳定性。 （5）基于MATLAB进行控制仿真、调试。 （6）分析仿真结果，得出结论。 三. 设计报告要求 （1）撰写完整的课程设计报告（5000字以上）。 （2）完成MATLAB程序设计，输出相关仿真图。 四、设计要求进度安排 日期 时间 内容 备注 2016.1.4-2016.1.6 8:00-17:00 了解背景知识、建立系统模型 2016.1.7-2016.1.9 8:00-17:00 设计反馈控制器 2016.1.10-2016.1.12 8:00-17:00 基于MATLAB仿真 2016.1.13-2016.1.15 8:00-17:00 撰写论文并答辩 摘 要 悬架系统是保证汽车的操纵稳定性和驾驶舒适性的重要机械结构。传统的被动悬架系统设计参数一旦优化确定后就无法动态改变，难以保证具有良好的适应性。由弹性元件和阻尼可调减振器组成的半主动悬架具有阻尼大、功率消耗低等优点。故而随着不断的发展，半主动悬架成为汽车技术中的研究热点之一，实际应用也越多。 本文在参考并且分析了己有研究成果的基础上，成功地建立了半主动悬架的PID控制系统，并最后对系统进行了基于MATLAB平台上的仿真。最后通过仿真验证了设计模型的正确。 关键词：半主动悬架、PID控制、MATLAB仿真 ABSTRACT Suspension is the important part of vehicle which can guarantee ride comfort and handling steadiness. It is very difficult for the traditional passive suspension whose parameters have been fixed by optimization to adjust them to improve on the ride comfort. Semi-active suspension, composed of controllable spring and damper element, consumes little energy and has compared large damp. So with ceaseless development ,it has become a hot topic in the research field of cars and launched much into practical area. Based on consulting and analyzing the existing documents, the text builds the PID controls semi-active suspension system and uses MATLAB to set up the simulation system. After simulation, the text prove the correct of the simulation system. Key words: Semi-active suspension; PID control; MATLAB simulation 目录 摘要....................