四分之一车型和主动悬架控制

主动悬架系统的简单四分之一车模型如图1所示。四分之一车模型由两个质量组成，一个带有质量的汽车底盘和质量轮组件。有一个春天和阻碍在对被动弹簧和冲击吸收器建模的质量之间。车轮组件和道路之间的轮胎是由弹簧建模的。

主动悬架引入力在底盘和车轮组件之间，使设计人员可以通过使用反馈控制器来平衡驾驶目标，例如乘客舒适和道路处理。

图1：主动悬架的四分之一车型。

控制体系结构

使用SIMSCAPE实现了四分之一车型。以下Simulink模型包含金宝app具有主动悬架，控制器和执行器动力学的四分之一车型。它的输入是道路干扰和主动悬架的力量。它的输出是悬架挠度和身体加速度。控制器使用这些测量值将控制信号发送给执行器，从而为主动悬架创造力。

mdl ='rct_suspension.slx';Open_System（MDL）

控制目标

该示例具有以下三个控制目标：

弹簧常数的名义值和阻碍在身体和车轮组件之间并不精确，由于材料的不完美，这些值可以恒定但不同。使用各种参数值评估对系统控制的影响。

建模幅度七厘米的道路干扰，并使用恒定重量。

wroad = ss（0.07）;

将闭环目标定义为从道路干扰到悬架偏转的处理

andlingTarget = 0.044444 * tf（[1/8 1]，[1/80 1]）;

定义从道路干扰到身体加速的舒适目标。

comfortTarget = 0.6667 * tf（[1/0.45 1]，[1/150 1]）;

通过重量函数从道路干扰到控制信号的重量函数限制控制带宽。

wact = tf（0.1684*[1 500]，[1 50]）;

有关选择闭环目标和权重功能的更多信息，请参见对主动悬架的强大控制（强大的控制工具箱）。

控制器调整

打开一个控制系统调谐器在Simulink模型中，要进行主动悬架控制的会话，双击橙色块。金宝app调谐块设置为二阶控制器，并定义三个调整目标以实现上述的处理，舒适和控制带宽。为了查看调整的性能，绘制了从道路干扰到悬架偏转的步骤响应，绘制了身体加速度和控制力。

处理，舒适和控制带宽目标定义为增益极限，andlingtarget/woad，，，，comforttarget/woad和wact/woad。所有增益功能均由wroad结合道路干扰。

具有零控制器的开环系统违反了处理目标，并导致高度振荡的行为，以悬挂偏转和身体加速，并长时间安装时间。

图2：带有会话文件的控制系统调谐器。

使用控制器调整控制器控制系统调谐器，在调整选项卡，单击调。如图3所示，该设计满足调整目标，并且响应较少振荡，并迅速收敛到零。

图3：调谐后控制系统调谐器。

用于多个参数值的控制器调整

现在，尝试调整控制器的多个参数值。质量汽车底盘的默认值是300公斤。对于不同的操作条件，将质量变为100千克，200千克和300公斤。

为了改变这些参数控制系统调谐器，在控制系统标签，下参数变化， 选择选择变化的参数。定义打开的对话框中的参数。

图4：定义参数变化。

在参数变化选项卡，单击管理参数。在“选择模型变量”对话框中，选择MB。

图5：选择一个与模型不同的参数。

现在，参数MB在参数变化表中添加了默认值。

图6：具有默认值的参数变体表。

要快速生成变化，请单击生成值。在“生成参数值”对话框中，定义值100、200、300MB，然后单击覆盖。

图7：生成值窗口。

所有值均在参数变化表中填充。将参数变化设置为控制系统调谐器， 点击申请。

图8：具有更新值的参数变体表。

由于参数不同，在调谐目标和响应图中出现了多条线。这些名义参数值获得的控制器导致不稳定的闭环系统。

图9：具有多个参数变化的控制系统调谐器。

调整控制器以通过单击来满足处理，舒适和控制带宽的目标调在调整标签。调整算法试图满足这些目标参数和所有参数变化的目标。与标称设计相比，这是一项具有挑战性的任务，如图10所示。

图10：具有多个参数变化的控制系统调谐器（调谐）。

控制系统调谐器调谐线性化控制系统的控制器参数。要检查Simulink模型上调谐参数的性能，请单击模型中的控制器金宝app更新块在控制系统标签。

模拟每个参数变化的模型。然后，使用仿真数据检查器，检查所有模拟的结果。结果如图11所示。对于所有三个参数变化，控制器试图以最小的控制工作来最大程度地减少悬架挠度和身体加速度。

图11：Simulink模型上的控制器性能。金宝app