复合式电磁悬挂系统模糊PID控制及能耗研究

摘要

为研究车辆振动控制及能耗特性,以某型军用越野车辆为对象,设计由电机、齿轮齿条机构及磁流变减振器(Magneto-rheological Damper,MRD)组成的复合式电磁悬挂系统,设计控制算法并对其振动控制性能及控制能耗特性进行分析。首先,对复合式电磁作动器主动出力特性进行台架测试;其次,针对Fuzzy控制缺少积分项,以及在平衡点附近存在盲区的缺陷,设计Fuzzy及PID并联的FPID控制器,并对其控制原理进行分析;最后,以被动悬挂、Fuzzy及PID主动控制为参考,在时域及频域条件下对FPID控制器减振性能及能耗特性进行分析。结果表明,Fuzzy、PID及FPID可分别使车身垂直加速度均方根值降低29.01%、32.08%及41.85%,FPID控制能耗与PID相当,但却避免了Fuzzy控制能耗在频域上分布不光滑的缺陷。FPID控制器设计简单,综合性能最优,适用于车辆工程领域。