1。2国内外研究现状

1。3半主动悬架控制理论的介绍

现如今国内外的学者及研究人员对半主动悬架进行过大量的研究，其中包括对半主动悬架的可调式阻尼减振器的控制策略的研究。半主动悬架的控制策略涵盖了经典控制及现代控制，几乎所有控制方法都可以用在对其阻尼的控制上[1]。

（1）PID控制

PID控制即为对偏差的比例（P）积分（I）微分（D）的控制，这是一种常见的控制方法。在使用PID控制时，不需要知道被控对象的具体数学模型，因此具有算法简单、鲁棒性较强、可靠性较高等优点，因此被广泛应用于工业生产中。不过PID控制对参数的变化十分敏感，现在多与模糊控制等配合使用[9]。

（2）最优控制

最优控制理论所研究的问题是：在一定的约束条件下，找出最优的控制策略[10]。目前已有研究人员将最优控制应用于对半主动悬架的控制上，使用最优控制的悬架系统具有鲁棒性强的优点。但是最优控制理论在解决非线性系统的问题时，必须要引入相应的补偿环节。

（3）预测控制

预测控制是一类新型的控制算法。其理论是先预测即将出现的情况，并对其加以考虑，以达到进一步提高系统控制性能的目的。预测控制可以使悬架系统提前采取措施，以达到降低系统能耗以及提高系统性能的效果[11]。

（4）自适应控制

自适应控制的研究对象一般为不确定系统，其可以在被控对象的模型知识或环境知识没有被完全掌握的情况下，对系统的运行状态进行调节，以提高控制系统的性能。然而，半主动空气悬架在复杂多变的环境下，参数呈现出明显的时变、突变及非线性等复杂的动态特征，常规自适应控制器的速度难以跟上半主动空气悬架参数的实际变化速度，从而造成辨识模型不准确，进而导致基于自适应控制所设计的模型控制器性能不佳。

（5）模糊控制

模糊控制即是利用模糊数学的思想及理论而产生的控制方法，是一种工业上常用的控制方法。它可以在没有掌握被控对象的准确数学模型的情况下根据经验制定控制策略进行控制。但模糊控制器只能通过一些模拟测试，才能判定其稳定性，无法从理论上予以判定[12]。

（6）天棚阻尼控制

天棚阻尼控制由D。karnopp教授在20世纪60年代提出，它是目前为止最为简单有效的控制理论[13]。但天棚阻尼控制只解决了悬架系统舒适性的问题，而没有很好的解决操纵稳定性的问题，因此天棚阻尼控制常被当作其它控制策略的参照比较对象。

总之，半主动悬架的控制策略有很多种，各有利弊。在实际应用中，仅采用某一种方法并不能达到最优的控制效果，其控制策略需要结合汽车的实际性能并通过大量的实验予以确定。

1。4研究的主要内容及方法

（1）研究内容

(Ⅰ)确定减振器的工作原理、建模方法和控制流程；

(Ⅱ)减振器工作行程阻尼特性分析、建模步骤及数学模型；

(Ⅲ)应用牛顿法建立减振器数学模型、传递矩阵、仿真模型和仿真分析：

a）建立减振器特性数学模型，选择输入/输出量，将数学模型转变为传递矩阵；

b）进行设计控制器；

c）Simulink搭建仿真模型，仿真分析及其后处理。

（2）研究方法

首先阅读相关文献资料，教材及新闻背景资料，了解减振器及空气悬架基本知识，以及国内外研究现状研究不足。然后建立悬架系统的数学模型以及减振器的数学模型，并基于这一数学模型在SIMULINK中对其进行仿真，以确定其合理性。之后根据悬架系统的数学模型制定控制策略，在SIMULINK中搭建悬架系统的仿真模型，并对其进行仿真。最后还要对仿真结果进行分析，以确定最优的控制策略，并设计控制系统的外部硬件。文献综述