基于Hill肌肉模型的仿袋鼠腿悬架控制特性研究Control Characteristics Study of Bionic Kangaroo Leg Suspension Based on Hill Muscle Model
宋勇,刘世静,李占龙,孟杰,张喜清
摘要(Abstract):
为进一步改善车辆悬架的控制性能,采用仿生设计思想,提出一种基于Hill肌肉模型的仿袋鼠腿悬架(下称仿生悬架)。设计了该悬架的Fuzzy、Fuzzy-PID控制器,并采用ADAMS和Simulink联合仿真对其控制特性开展研究。研究发现:(1)冲击路面下,相对于被动悬架,Fuzzy控制和Fuzzy-PID控制下的车身位移和车身加速度分别下降了54%、58%和92%、93%,悬架抗冲击性能明显改善。(2)随机路面下,随着路面等级和车速的增加,Fuzzy控制和Fuzzy-PID控制均可有效改善悬架的控制性能;相对于被动悬架,主动控制下的悬架表现出更加优异的缓冲隔振性能、路面适应性及稳定性;主动控制下的车身加速度传递率(8.8%~1%)呈下降趋势且数值较小,轮胎动位移(0.19~3.92)mm及其传递率(8.1%~10.5%)呈上升趋势,但数值及变化较小。(3)冲击路面和随机路面下,相较于Fuzzy控制,Fuzzy-PID控制下的悬架特性更优。上述结果表明,基于Hill肌肉模型的仿生悬架具有良好的控制特性,验证了该仿生思路和控制方法的正确性和有效性。
关键词(KeyWords): 悬架;Hill肌肉模型;Fuzzy控制;Fuzzy-PID控制;仿袋鼠腿
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金(52272401);; 太原科技大学校级创新项目(SY2022047);; 忻州市重点研发计划(20220107)
作者(Author): 宋勇,刘世静,李占龙,孟杰,张喜清
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