1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 目的及意义

现如今，汽车作为现代社会必不可少的交通工具，其随着人们对生活要求的提高，汽车性能也要求不断改善，以满足人们需求。作为汽车的重要组成部分，悬架系统的好坏直接关系到汽车的行驶平顺性和操作稳定性等性能^[1]。现代汽车应用广泛的是被动悬架，但由于汽车行驶路况的多变性及汽车行驶状态的改变，被动悬架因其不可改变刚度及阻尼的结构特点，难以使得汽车同时达到最佳的操作稳定性和乘坐舒适性。而主动悬架可以根据行驶工况改变其结构参数使得性能达到最佳状态。主动悬架的核心技术是控制策略^[2]，主动悬架的控制器所采用的控制策略关系着主动悬架系统控制效果的好坏。因此本课题研究目的及意义主要是从控制策略方面分析不同控制系统对悬架系统的动态特性影响，比较和分析现有主动悬架的控制方法的优缺点，针对空气主动悬架，提出一种空气主动悬架的控制策略，以此改善汽车的行驶性能。

1.2 国内外研究现状

2. 研究的基本内容与方案

本课题研究的主要内容是以采用膜式空气弹簧的磁流变半主动空气悬架为研究对象，对磁流变减振器的外特性和膜式空气弹簧的动力学特性进行分析，研究该悬架系统的控制策略，并提出一种基于bp神经网络的模糊pid控制策略（以下简称为模糊神经pid控制策略）。在matlab/simulink中建立磁流变半主动空气悬架仿真模型，同时建立pid控制器模型^[8-10]、模糊控制器模型^[11]、模糊pid控制器模型^[12-14]，模糊神经pid控制器模型^[15-17]，分别将各个控制器模型与磁流变半主动空气悬架模型结合进行仿真分析，最后根据仿真结果，从车身加速度、轮胎动载荷、悬架动行程这三个指标对四种控制器进行性能评定，验证所提出的控制策略的控制效果。具体研究内容如下：

（1）首先是对磁流变半主动空气悬架的结构原理和特点进行简要介绍，建立磁流变半主动空气悬架动力学模型，其中该悬架数学模型主要由磁流变减振器数学模型、空气弹簧数学模型和半主动悬架数学模型三部分构成。根据悬架数学模型，运用matlab/simulink建立磁流变半主动空气悬架仿真模型。

（2）分别对pid控制理论、模糊控制理论、模糊pid控制理论以及模糊神经pid理论进行详细理论介绍，然后针对各控制理论设计控制器，使用matlab/simulink中的工具箱对相应的控制器进行仿真，为接下来的磁流变半主动空气悬架仿真做好准备。

（3）在simulink中将磁流变半主动空气悬架模型与各种控制器模型相结合，构成四种磁流变半主动空气悬架控制系统仿真模型，并进行仿真分析。最后根据仿真分析结果，以车身加速度、轮胎动载荷及悬架动行程这三个性能指标对各控制器的控制效果进行分析评价，验证所提出的控制策略具有良好的控制效果。

3. 研究计划与安排

时间	任务安排
7 学期第20周	确定毕业设计选题、完善毕业设计任务书(相关参数)、校内资料收集
8 学期第1周	方案构思、文献检索、完成开题报告
8学期第2-3周	外文翻译、资料再收集
8学期第4-6周	设计计算、草图绘制
8学期第7-9周	图样绘制、编写设计计算说明书（论文）、预答辩
8学期第10-12周	图样及设计计算说明书整理、资料袋整理，答辩资格审查
8学期第13周	学生提出答辩申请，并作答辩准备；教师审阅图纸、说明书
8学期第14-15周	参加答辩

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 余志生.汽车理论[m].北京：机械工业出版社.2000.

[2] 孟华.自动控制原理[m].北京：清华大学.2014.

[3] 李航.一种车用主动悬架装置及其控制策略研究[d].吉林：吉林大学，2013.

[4] 王君莹，孙丽颖.基于变论域模糊控制的半主动空气悬架刚度调节[j].辽宁工业大学学报（自然科学版），2017,37（4）:211-220.