文献综述
题目：发动机半主动悬置PID控制及粒子群优化研究
摘 要：发动机的振动一直是影响汽车舒适性和平顺性的主要原因，它的振动具有多振源、宽频带的特点，传统的被动悬置其刚度和阻尼值保持不变，难以满足这样的要求，主动悬置耗能大、成本高、结构复杂，而半主动悬置，其阻尼实时可调，且具有很宽的动态范围，可使发动机的隔振、减振始终处于最佳状态。本文为了对半主动悬置的阻尼进行简单且有较高精度的调节，需要制定出相应的控制策略。并采用粒子群优化算法[1,2]对控制器参数进行优化设计。
关键词：发动机 半主动悬 控制策略 优化设计
引言
近些年，发动机悬置不断的发展，从被动橡胶悬置发展到被动液压悬置，而后再发展到了半主动悬置和主动悬置。橡胶悬置由于其简单的结构，较低的成本，至今都还被广泛地使用，但橡胶悬置的缺点是性能单一，在使用过程中刚度和阻尼基本都是不变的，这无法满足动力总成低频时大刚度大阻尼、高频时小刚度小阻尼的需求；随后出现了液压悬置，液压悬置[3]刚度阻尼可变，但其高频动态硬化现象比较严重，高频隔振效果较差；而半主动悬置的出现使得悬置性能满足汽车不同行驶工况的需求成为可能，且因其成本较低、控制简单、能耗低等优点已经应用在了一些中高级轿车上，主动悬置由一个作动器产生的反作用力来抵消外界的振动，能使悬置达到最理想的工作状态，但主动悬置的成本过高，技术尚不成熟，实际应用需要一定的发展时间。
因此半主动悬置拥有比传统被动橡胶悬置和液压悬置更优的性能，拥有比主动悬置更低的成本优势，研究半主动悬置对提升整车品质有着重要意义。目前国外的很多中高档汽车已经搭载了半主动悬置产品，国内却还没有半主动悬置产品的应用，这也是由于国内对半主动悬置性能与控制策略研究不成熟造成的。因此，对半主动悬置控制策略的研究显得尤为重要，本文提出运用经典控制理论PID控制对半主动悬置进行控制，并采用粒子群优化算法对PID控制器[4]参数进行优化，进一步提高控制性能和半主动悬置的隔振性能[5，6]。
一、汽车悬置的发展及要求
汽车发展百余年来，已进入了千家万户。随着国民经济的发展以及人们生活水平的提升，用户对于汽车的性能要求越来越高，而良好的舒适性已经成为购买汽车的一个重要标志。发动机是汽车行驶的动力源。当发动机在工作时其内部一些运动构件会产生不平衡的惯性力和力矩，而这些力和力矩会引起发动机振动。发动机振动不仅会影响其内部零件的使用寿命，还会传递给车身（或车架），影响了汽车的乘坐舒适性。因此，为了提高汽车乘坐舒适性，研究降低发动机振动对车身影响具有一定的价值和意义。目前，广泛采用隔振的方式来减小发动机振动对车身的影响。人们利用悬置来对发动机进行隔振。悬置是发动机与车身（或车架）之间用以对发动机进行支承，并减少振动向车身（或车架）传递的装置，它由刚度元件和阻尼元件组成。为了对发动机进行更好地隔振，良好的悬置性能要求是：在低频时，悬置应该具有大的刚度和阻尼值，用以减小和降低汽车在启动、制动、加速过程中，因发动机向外输出扭矩产生波动而导致的发动机大幅振动；在高频时，应具有小的刚度和阻尼值，来降低振动的传递率和高频振动产生的噪声。
二、汽车悬置的结构形式及特点
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