基于模糊控制的重型货车空气悬架性能多目标优化-东南大学学报.pdf

第３８卷第２期 东南大学学报（自然科 学版 ） Ｖｏｌ３８Ｎｏ２ 　 ２００８年３月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｍａｒ．２００８ 　　　　　　 基于模糊控制的重型货车空气悬架性能多目标优化 陈一锴　 何　杰　 李旭宏　彭　佳　 高梦起 （东南大学交通学院，南京２１００９６） 摘要：针对空气悬架的非线性特点在Ｍａｔｌａｂ平台上建立１／４重车动力学模型，基于Ｓｉｍｕｌｉｎｋ完 成半主动空气悬架模糊控制器的设计，联合动力学和控制模型进行悬架刚度的适时调控仿真，从 而提高车辆的平顺性；在此基础上，以悬架阻尼系数为变量进行仿真，得到车辆平顺性和道路友 好性随阻尼系数的变化规律；最后对系统的平顺性和道路友好性目标进行加权优化处理，得到模 糊控制条件下使悬架获得最优综合性能的悬架阻尼系数．优化后的重车模型道路友好性和平顺 性分别改善了１０７％和１９７％． 关键词：重型货车；空气悬架；模糊控制；道路友好性；平顺性 中图分类号：Ｕ２７０２　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００１－０５０５（２００８）０２０３１９０５ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｐｔｉｍｕｍｄｅｓｉｇｎｏｆｈｅａｖｙｔｒｕｃｋａｉｒｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｂａｓｅｄｏｎｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌ ＣｈｅｎＹｉｋａｉ　ＨｅＪｉｅ　ＬｉＸｕｈｏｎｇ　 ＰｅｎｇＪｉａ　 ＧａｏＭｅｎｇｑｉ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｑｕａｒｔｅｒｈｅａｖｙｔｒｕｃｋｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌａｓｓｅｍｂｌｅｄｗｉｔｈａｉｒｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｕｓｉｎｇ Ｍａｔｌａｂｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｎｏｎｌｉｎｅａｒｉｔｙａｎｄｔｉｍｅｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙｏｆａｉｒｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｎａｓｅｍｉａｃｔｉｖｅａｉｒｓｕｓ ｐｅｎｓｉｏｎｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌａｎｄｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒａｒｅｃｏｍｂｉｎｅｄｆｏｒｓｉｍｕ ｌａｔｉｏｎｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｒｉｄｅｃｏｍｆｏｒｔｏｆｔｈｅｔｒｕｃｋｂｙａｄｊｕｓｔｉｎｇｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓｔｉｆｆｎｅｓｓａｔｒｅａｌｔｉｍｅ． Ｉｎｔｈｅｎｅｘｔｒｏｕｎｄｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ，ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｄａｍｐｉｎｇｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄａｓａｖａｒｉａｂｌｅ，ｏｎｔｈｅ ｂａｓｉｓｏｆｔｈａｔｖａｒｉａｔｉｏｎｌａｗｓｏｆｒｉｄｅｃｏｍｆｏｒｔａｎｄｒｏａｄｆｒｉｅｎｄｌｉｎｅｓｓｄｕｅｔｏｔｈｅｔｒａｎｓｆｅｒｏｆｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｄａｍｐｉｎｇａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｒｉｄｅｃｏｍｆｏｒｔａｎｄｒｏａｄｆｒｉｅｎｄｌｉｎｅｓｓｉｎｄｅｘｅｓａｒｅｗｅｉｇｈｔｅｄｔｏｃｒｅａｔｅａ ｎｅｗｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｉｎｄｅｘ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｗｈｉｃｈｔｈｅｂｅｓｔｄａｍｐｉｎｇｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｕｎｄｅｒｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌｃｏｎ ｄｉｔｉｏｎｃａｎｂｅｆｏｕｎｄ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｈｅａｖｙｔｒｕｃｋｗｉｔｈｔｈｅｂｅｓｔｄａｍｐｉｎｇｃｏｅｆ ｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒａｒｅ１０７％ａｎｄ１９７％ｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｔｈｅｔｒｕｃｋｗｉｔｈｎｏｒｍａｌａｉｒｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｉｎ ｒｏａｄｆｒｉｅｎｄｌｉｎｅｓｓａｎｄｒｉｄｅｃｏｍｆｏｒｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｅａｖｙｔｒｕｃｋ；ａｉｒｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ；ｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌ；ｒｏａｄｆｒｉｅｎｄｌｉｎｅｓｓ；ｒｉｄｅｃｏｍｆｏｒｔ 　　随着我国公路基础建设投资力度和运输需求 重型车辆平