
Matlab/Simulink半车主动悬架建模:基于ADRC控制与PID控制对比分析
# 探索Matlab/Simulink下基于ADRC的半车主动悬架建模与控制
在汽车工程领域,悬架系统对于车辆行驶舒适性和安全性起着至关重要的作用。主动悬架作为一种
先进的悬架技术,能够根据路面状况和车辆行驶状态实时调整悬架参数,从而显著提升车辆性能。今天咱
们就来聊聊在Matlab/Simulink环境下,基于自抗扰控制(ADRC)的半车主动悬架建模与控制,顺便对比一
下它和PID控制的效果。
## 一、半车主动悬架主体模型搭建
半车模型是在研究悬架系统时常用的一种简化模型,它考虑了车身垂直运动、俯仰运动以及两个车
轴的垂直运动,能较好地反映车辆悬架系统的动态特性。在Simulink中搭建这个模型,我们需要定义各个
部件的参数,像车身质量、悬架刚度、阻尼系数等等。
比如,以下是一段简单的Matlab代码用于定义部分模型参数:
```matlab
% 定义车身质量
m_s = 1000; % 单位:kg
% 定义悬架刚度
k_s = 20000; % 单位:N/m
% 定义悬架阻尼系数
c_s = 1000; % 单位:N·s/m
```
这些参数的设置会直接影响到悬架系统的性能表现,在实际建模过程中,需要根据具体车型和研究
目的进行调整优化。
## 二、ADRC控制策略实现
自抗扰控制(ADRC)是一种不依赖精确数学模型的新型控制策略,它具有较强的抗干扰能力和自适
应能力。在主动悬架控制中应用ADRC,可以有效地抑制路面不平度等干扰对车辆行驶性能的影响。
在Simulink里实现ADRC控制,首先要搭建扩张状态观测器(ESO)来估计系统的状态和干扰。以下是
一个简单的ESO结构代码示意(以离散形式为例):
```matlab
% 假设系统状态 x1,x2
% 离散时间步长 dt
dt = 0.01;
% 观测器增益