基于MATLAB的汽車懸架系統設計

電氣自動化論文編號:ZD764    論文字數:15293,頁數:44 ,有程序(matlab)，任務書，外文翻譯

目    錄
 
摘要 Ⅰ
Abstract Ⅱ

第1章  引言 1
    1.1  汽車懸架研究目的及工程應用價值 1
    1.2  主要研究內容 2
    1.3  仿真概述 2
第2章  汽車懸架數學模型建立 4
    2.1  控制系統建模概述 4
    2.2  汽車懸架模型建立 4
第3章  汽車懸架控制器設計 8
 3.1  PID控制器概述 8
        3.1.1  連續系統離散化方法 8
        3.1.2  PID算法的基本原理 8
    3.2  汽車懸架PID控制器設計 11
        3.2.1  設計方案一 11
        3.2.1  設計方案二 13
第4章  頻率分析及狀態反饋控制器 15
 4.1  系統頻率分析的內容 15
    4.2  系統串聯超前校正的原理 17
        4.2.1  超前校正裝置的特性 17
        4.2.2  串聯超前校正函數 19
 4.3  汽車懸架系統頻率分析及校正 21
 4.4  狀態反饋控制設計原理 23
        4.4.1  系統的能控性和能觀測性分析 23
        4.4.2  狀態反饋和狀態觀測器的設計 24
 4.4.3  帶狀態觀測器的狀態反饋系統 26
 4.5  汽車懸架狀態反饋控制器設計 27
第5章  汽車懸架系統動畫設計 29
 5.1  GUI動畫設計概論 29
    5.2  汽車懸架仿真系統動畫設計 32
        5.2.1  汽車懸架仿真系統界面設計 32
        5.2.2  汽車懸架動畫設計 32
結論 35
致謝 36
參考文獻 37
附錄  汽車懸架動畫仿真源程序 38

摘    要
   
 汽車懸架是車輪與車身之間的連接部分，懸架系統設計的好壞直接影響汽車行駛的平順性。本論文即在MATLAB下對汽車懸架進行仿真研究。
首先，建立汽車懸架的簡易模型，其次，根據模型特點設計出在線地改變參數的PID控制器，從而滿足了行駛的平順性。再次，對汽車懸架系統進行頻率分析知懸架系統的穩定裕度很差，為此加入了串聯超前校正。最后，在GUI下設計了汽車懸架動畫仿真系統，可以直觀清晰地看到加入控制器時調節時間和超調量都要比自然狀態下小的多。
  
 關鍵詞  平順性   PID控制器  穩定裕度  動畫
 

Abstract

 It is some of connection between wheel and automobile body that the vehicle suspension, whose quality directly influences that automobile goes comfortably. This thesis carries on simulation study to the vehicle suspension under MATLAB.
 First of all, the simple vehicle suspension model is established, secondly, an adjustable PID controller is designed according to the characteristic of the model, thus comfortable-going is satisfied. Moreover, frequency analysis is carried to vehicle suspension system, from which we know the stability margin of suspension system is very poor, and phase-lead compensation is joined and contacted for this reason. Finally, animation simulation system of the vehicle suspension is designed under GUI, thus we easily find that the settling time and overshoot of response under control are both much less than that of nature response.
 
 Key words  comfortable-going, PID controller, stability margin, animation