根据ISO 5982:2001(E)推荐使用的人体坐姿低频振动模型,基于1/4汽车垂向振动模型,建立了车辆-人体振动系统的力学与数学模型。采用最优控制理论,设计了汽车主动悬架线性二次型调节控制器。在Matlab/Simulink环境下分别对被动悬架与主动悬架的性能进行仿真,时域和频域仿真结果对比表明,所建立的车辆-人体振动系统动力学模型能很好地反映人体振动特性,设计的主动悬架线性二次型调节控制器使汽车平顺性得到明显改善。x0表示人体坐姿输出位移；m2可认为是人体的头部质量。该模型假设人体为坐姿时，有73%的人体质量在座椅上。由于该模型根据人体在低频下振动响应得到，加上坐姿时座椅和人体不是完全独立，所以m0、m1、m3的质量并不能和人体生理结构一一对应。本文仅考虑总质量为75kg的人体模型，当人体质量不同时，为简单计，直接改变图中m3的质量即可得到新的人体模型。如，人体质量为55kg时，对应的m3为30kg频域仿真结果-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机；人体质量为90kg时，对应的m3为56kg。因此，该人体模型适应能力强，适用范围广。图1车辆-人体振动系统模型图1所示的车辆-人体振动系统运动微分方程P可由Ricatti方程求出。 本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com  则AP+PAT+Q赞-R赞-1·PBBTP=0（7）求出K后，即可得到受控系统的状态方程为：X觶=（A-BK）X+Fw（8）4仿真结果与分析参考文献[10]得到车辆-人体振动系统的参数如表1所列。表1车辆-人体振动系统模型参数4.1频域响应对比分析利用Matlab/Simulink对传统被动悬架和使用线性二次型调节控制器的主动悬架在频域下的性能进行仿真，仿真结果对比如图2~图6所示。图2人体头部加速度频域仿真结果图3人体加速度频域仿真结果图4车身加速度频域仿真结果图5悬架动挠度频域仿真结果图6车轮动载荷频域仿真结果由图2、图3可看出，与被动悬架相比，主动悬架人体头部和人体质量加速度的幅频特性明显改善，使乘坐舒适性得到大幅提高；同时可看出振动有3个主要波峰，分别对应频率在1Hz、10Hz及3Hz左右。前两个波峰分别由汽车簧上质量、簧下质量共振引起，第3个波峰是由于要保证人体在4~12Hz处于减振区，因此要通过悬架阻尼调试避开人体敏感区共振得到[6]，这与实际情况相符合，从而反映参数数值26245999344036203872341390簧上质量M1/kg397.6簧下质量M2/kg40悬架刚度k/kN·m-116轮胎刚度kt/kN·m-1160悬架阻尼c频域仿真结果-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机 本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com