图8-8单线移仿真设置对话框仿真正确且结束后，查看车身的垂向加速度与侧向加速度，根据数据评估FSAE整车运行状态及稳定性。图8-9车身垂向加速度图8-10车身侧向加速度从仿真结果中可以看出，FSAE赛车在经过减速度瞬间，车身垂直方向产生剧烈振动，最大值接近2.5g；车身侧向加速度最大值接近1.5g，在负方向伴有高频振动趋势。单线移仿真注意事项：单线移在仿真时可能出现错误，但能仿真完成。......
2023-09-17
ADAMS车辆工程案例仿真：模糊控制器设计结果
【摘要】：模糊控制规则是模糊控制器的核心，它用语言的方式描述了控制器输入量与输出量之间的关系。误差及其变化率同ΔKp、ΔKI、ΔKd的模糊控制规则，如表15-1～表15-3所示。对如图15-19所示进行封装，创建子系统命名为mohu，如图15-20所示浅蓝色背景方框即为封装的模糊控制系统；根据公式～及模糊控制系统建立模糊PID复合控制器如图15-20所示，仿真图中各模块参数请保持相同，联合仿真中计算的结果才能与本文计算结果相同。图15-20模糊PID控制器架构
模糊控制规则是模糊控制器的核心，它用语言的方式描述了控制器输入量与输出量之间的关系。悬架的输入输出分别采用7个语言变量规则来进行描述：负大（－3）、负中（－2）、负小（－1）、零（0），正小（1）、正中（2）、正大（3）。输入采用高斯隶属函数，保证输入参数的平缓且稳定性好；输出采用三角隶属函数，保证其较好的灵敏度。当误差较大时，Kp取较大值，系统响应较快，模糊制系统输出较大的ΔKp值，ΔKd取较小值，避免系统出现过大超调量线性，产生不稳定现象；当误差中等时，Kp取较中间值，保证系统具有较小的超调量，ΔKd、取值不变或者稍微减小，KI取适当值；当误差较小时，Kp取较小值；当误差及其变化率方向一致时，说明误差有增大的趋势，此时应取较大ΔKp值。误差及其变化率同ΔKp、ΔKI、ΔKd的模糊控制规则，如表15-1～表15-3所示。
•启动MATLAB软件，设置启动路径为D：\adams_view2013；
•在MATLAB命令窗口输入命令：fuzzy，确认Enter，此时弹出模糊编辑FIS Editor Untitled窗口；
•点击Edit，在弹出的下拉菜单依次选择Add > Variable > Input命令；
•点击Edit，在弹出的下拉菜单依次选择Add > Variable > Output命令；
•点击Edit，在弹出的下拉菜单依次选择Add > Variable > Output命令，此时模糊控制系统为两输入，3个输出系统；
•单击File > Export > To File命令，选择路径为D：\adams_view2013，文件命中输入myexample_mohu_pid.fis，保存，模糊编辑对话框如图15-10所示；
•单击input1，Name框中输入e；
•单击input2，Name框中输入ec；
•单击output1，Name框中输入kp；
•单击output2，Name框中输入ki；
•单击output3，Name框中输入kd；
•分别双击e\ec，弹出输入隶属函数编辑对话框，如图15-11所示；
•Type：gaussmf，隶属函数选择高斯函数；
•从左向右顺序选择高斯函数线条，在Name窗口中分别输入NB（－3）、NM（－2）、NS（－1）、ZO（0）、PS（1）、PM（2）、PB（3）；
图15-10 模糊控制编辑对话框
图15-11 隶属函数编辑器\e
图15-12 隶属函数编辑器\pk
•分别双击kp\ki\kd，弹出输出隶属函数编辑对话框，如图15-12所示；
表15-1 模糊控制规则 Kp
表15-2 模糊控制规则 KI
表15-3 模糊控制规则 Kd
•Type：trimf，隶属函数选择三角函数；
•从左向右顺序选择三角函数线条，在Name窗口中分别输入NB（－3）、NM（－2）、NS（－1）、ZO（0）、PS（1）、PM（2）、PB（3）；
•单击Edit > Rules 命令，弹出模糊规则编辑对话框，如图15-13所示，根据表15-1～表15-3所示模糊控制规则分别输入；
•模糊控制规则输入完成后，单击File > Export > To File命令，选择路径为D：\adams_view2013，选择myexample_mohu_pid.fis，覆盖保存；
•单击File > Export > To Workspace命令，弹出模糊控制规则保存到MATLAB工作空间对话框；
•单击OK，完成控制规则输入到工作空间。
•控制规则窗口中单击View > Rules 命令，弹出控制规则对话框如图15-14所示，它以图形的形式显示了模糊控制系统的推理过程；
图15-13 模糊控制规则编辑对话框
图15-14 模糊规则推理对话框
•控制规则窗口中单击View > Surface 命令，弹出模糊推理系统输入输出曲面特性图对话框如图15-15～图15-17所示，特性曲面变化平稳表明控制规则较好，控制规则编辑可多次调试，直到符合要求为主。
根据双输入三输出模块控制系统架构，在MATALB\simulink中搭建模糊控制架构如图15-18所示，系统输入为误差变化量e，e为车身输出速度，e与In1等价；误差及误差变化量的量化因子分别150、15；输出Out1为矢量，别分为kp\ki\kd；
•双击模糊控制逻辑方框Fuzzy Logic Controller2，弹出功能块参数对话框如图15-19所示；
•FIS file or structure：myexample_mohu_pid；
•单击OK，完成参数输入。
对如图15-19所示进行封装，创建子系统命名为mohu，如图15-20所示浅蓝色背景方框即为封装的模糊控制系统；根据公式（15-1）～（15-4）及模糊控制系统建立模糊PID复合控制器如图15-20所示，仿真图中各模块参数请保持相同，联合仿真中计算的结果才能与本文计算结果相同。
图15-15 e\ec\kp曲面特性
图15-16 e\ec\ki曲面特性
图15-17 e\ec\kd曲面特性
图15-18 模块控制系统
图15-19 功能块参数对话框
对如图15-20所示模糊PID控制架构再次进行封装创建子系统，子系统命名为fuzzy-pid，保存。
图15-20 模糊PID控制器架构
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2023-09-17
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经过结果可以看出，前后轴衬套受力变化趋势一样，后轴受力大，同时伴有高频微小振荡现象。车身侧向加速度大，也伴有振荡现象。图12-4谐波脉冲转向整车运动轨迹图12-5前轴板簧P1衬套受力图12-6前轴板簧P1衬套扭转受力图12-7后轴板簧P1衬套受力图12-8后轴板簧P1衬套扭转受力图12-9车身垂向加速度图12-10车身侧向加速度......
2023-09-17
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2023-09-17
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