基于灰色理论的控制策略在汽车主动悬架中的应用研究

摘要

汽车悬架系统是一种时变系统，一般的控制策略对其都有一定的时滞性。造成时滞的原因有很多，有硬件上的，也有软件上的，有时即使是一很小的时滞值也会使悬架系统（不仅是汽车悬架系统，其他的机械系统也如此）的性能恶化，因此采用具有预测功能的控制算法与传统的控制策略相结合将会是解决该问题的一种研究方向，而灰色预测正好可以弥补其它策略在这一方面的不足。由此，本文提出了一种复合型主动悬架控制方法——灰色模糊自适应PID控制。 首先，本文针对传统灰色预测模型 GM(1,1)存在的不足进行了优化，通过MATLAB/Simulink 中的系统函数来建立优化灰色预测模型；同时，为了进一步提升其控制效果，将优化后的灰色预测模型与模糊自适应PID控制相结合。 其次，为了对比、分析被动悬架、传统灰色PID控制主动悬架、优化灰色PID控制主动悬架以及优化灰色模糊自适应 PID 控制主动悬架的控制效果，利用系统动力学建立了被动悬架、主动悬架的数学模型，并通过MATLAB/Simulink分别建立了被动悬架以及基于各主动控制策略的主动悬架的仿真模型，并建立了 B、C、D、E级四种路面激励模型，以研究时滞存在的情况下PID控制与传统灰色PID控制的控制效果；研究传统灰色PID控制与优化后的灰色PID控制（包括优化灰色PID控制、优化灰色模糊自适应PID控制）的控制效果。

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