1、内容简介

汽车四分之一半主动悬架模糊控制

651-可以交流、咨询、答疑

2、内容说明

半主动悬架汽车 1/4 动力学模型建立

本章主要对悬架类型进行简要介绍，并对其进行对比分析，提出半主动悬架的优越性，

论述半主动悬架的工作原理，并对现有的半主动悬架汽车 1/4 动力学模型的搭建流程进

行阐述。

2.1 常见悬架类型

悬架按性能划分为被动悬架、主动悬架、半主动悬架，如图 2.1 所示。

图 2.1 三种悬架示意图

2.1.1 被动悬架

被动悬架是指刚度和阻尼都不能随运转的形式而变更；被动悬架不需要外界供给能

量，结构简单，但是被动悬架无法适应不同路面突发情况的变化，致使汽车操纵稳定性

和乘坐舒适性都较差。

2.1.2 主动悬架

主动悬架在被动悬架构造前提下，加装控制动力源（空气压力和油压）的装置。通过

各种传感器采集汽车行驶状态、悬架动态载荷、转向、路面变化等信心，经用电子控制单

元自动辨别并主动调理悬架的阻尼力、刚度以及车身高度，升高车辆操作稳定性和乘坐

舒适性。虽然主动悬架实现理想悬架的智能控制，但其构造相对复杂，耗能大，成本高。

2.1.3 半主动悬架

半主动悬架与主动悬架结构类似，不同在于半主动悬架的可变转置分为可调减震器

阻尼或可调弹性元件刚度来替代主动悬架的力发生器。目前普遍使用的为可调阻尼式半

主动悬架，该悬架又可分为有级阻尼可变和无级阻尼可变两种。5

1） 有级阻尼可调减震器半主动悬架

通过对减震器顶部的电机旋转阀相对位置的调整，完成阻尼值在软、中、硬三种形式

进行改变，一般情况下可使车身振动响应在可控范围内，但是在快速起步、紧急转向、紧

急制动等突发状况下，调整装置反应速度较慢。

2） 无级阻尼可调减震器半主动悬架

第一种形式可通过应用黏性连续可控的新型性能材料——电流变或磁流变液体作为

减振液，来完成阻尼的无级变更，这两种材料的共性是能满足汽车的工程需要，但在塑

性黏度、工作稳定性等方面，磁流变液体要比电流变液体更好。液体在减震器内紊流产

生噪声较大。另一种方式，可通过步进电机来控制减震器中的节流阀杆，完成连续调节

减震器中液体的通流面积的连续变更，从而完成阻尼系数的连续变更[3]。但由于节流阀构

造繁琐，成本高，现有的技术难以精确控制节流阀杆的运动，所以使其应用受到限制。

综上所述，被动悬架的刚度和阻尼不可变，被动悬架难以适应不同路面不平度，来加

强汽车平顺性和乘坐舒适性；主动悬架构造复杂、成本高，因此还没有被普遍重视；但半

主动悬架，能耗小，减振效果好，逐渐被国内外整车厂加以运用[4]。半主动悬架按调节的

机构可分为刚度可调和阻尼可调的半主动悬架，因后者相对于前者更容易控制，所以汽

车制造厂商对采用可调阻尼式半主动悬架。所以本文构建的半主动悬架仿真模型为后者。

3、仿真分析

4、参考论文

基于Matlab的汽车半主动悬架动力学仿真与分析