專利名稱：基于Backstepping的液壓型主動(dòng)懸架控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車減振控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于Backst印ping的液壓型主動(dòng)懸架控制方法。
背景技術(shù)：
自1卯4年GM公司的i^edrspiel-Labrosse在懸架設(shè)計(jì)中首先提出了主動(dòng)懸架的思想以來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在車輛懸架控制系統(tǒng)的研究方面作了大量的工作。世界各國(guó)的汽車行業(yè)目前也都將主動(dòng)、半主動(dòng)懸架列為重要的研究目標(biāo)之一。早在1982年，Lotus公司就研制出了有源主動(dòng)懸架系統(tǒng)，并被安裝在瑞典Volvo公司的實(shí)驗(yàn)性汽車上。豐田汽車公司的 Soarer車型采用了能分別對(duì)阻尼和剛度進(jìn)行三級(jí)調(diào)節(jié)的空氣懸架。1989年，豐田Celica 車型上裝置了真正意義上的主動(dòng)油氣懸架系統(tǒng)。尼桑公司的轎車上也裝備了液壓主動(dòng)懸架。此外，保時(shí)捷、福特、奔馳等公司均在其高級(jí)轎車上裝備有各自開發(fā)的主動(dòng)懸架系統(tǒng)。近十幾年來，隨著主動(dòng)懸架在實(shí)際乘用車上的應(yīng)用成功，有關(guān)其系統(tǒng)控制方法的研究更加引起學(xué)術(shù)界和工程界的關(guān)注。就已經(jīng)報(bào)道的控制研究方法，幾乎涉及到控制理論的所有分支，例如LQG控制，預(yù)瞄控制，自適應(yīng)控制，H00控制和非線性控制等等。然而這些方法基本都是將全部性能要求加權(quán)后，合并為一個(gè)單一的目標(biāo)函數(shù)，再得到一個(gè)最優(yōu)控制器。但是，對(duì)具體的實(shí)際問題，適當(dāng)選擇加權(quán)并不容易。另外，液壓作動(dòng)器往往被當(dāng)作理想的環(huán)節(jié)抽象成一個(gè)主動(dòng)控制，并沒有考慮怎樣實(shí)現(xiàn)或?qū)嶋H原件能否滿足所需的控制力要求。而實(shí)際上，液壓作動(dòng)器產(chǎn)生作動(dòng)力的能力嚴(yán)重依賴于車體的運(yùn)動(dòng)，而且液壓作動(dòng)器本身是高度非線性的，有著自身的飽和特性，理想化地抽象成一個(gè)主動(dòng)控制是不切實(shí)際的。因此，建立充分考慮液壓作動(dòng)器動(dòng)力學(xué)的主動(dòng)懸架系統(tǒng)的非線性模型有更強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。此外，上述這些方法主要停留在實(shí)驗(yàn)室仿真，很難應(yīng)用于實(shí)車控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提出一種基于Backst印ping的液壓型主動(dòng)懸架控制方法，用以解決目前常用的液壓型主動(dòng)懸架控制方法存在的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是，一種基于Backst印ping的液壓型主動(dòng)懸架控制方法，其特征是所述方法包括步驟1 建立主動(dòng)懸架系統(tǒng)模型；步驟2 求取步驟1選擇的主動(dòng)懸架系統(tǒng)模型的狀態(tài)反饋控制器；步驟3 考慮主動(dòng)懸架系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的非線性，基于Backst印ping技術(shù)獲得主動(dòng)懸架系統(tǒng)的控制律；步驟4 計(jì)算干擾抑制水平和允許干擾輸入能量的界。所述選擇主動(dòng)懸架系統(tǒng)模型具體選擇線性時(shí)不變LTI模型，即子系統(tǒng)的狀態(tài)變量I是線性子系統(tǒng)的輸入，且f和g滿足/(Xj) =
權(quán)利要求
1.一種基于Backst印ping的液壓型主動(dòng)懸架控制方法，其特征是所述方法包括 步驟1 建立主動(dòng)懸架系統(tǒng)模型；步驟2 求取步驟1選擇的主動(dòng)懸架系統(tǒng)模型的狀態(tài)反饋控制器； 步驟3 考慮主動(dòng)懸架系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)非線性，基于Backstepping技術(shù)獲得主動(dòng)懸架系統(tǒng)的控制律；步驟4 計(jì)算干擾抑制水平和允許干擾輸入能量的界。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Backst印ping的液壓型主動(dòng)懸架控制方法，其特征是所述選擇主動(dòng)懸架系統(tǒng)模型具體選擇線性時(shí)不變LTI模型，即
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于Backst印ping的液壓型主動(dòng)懸架控制方法，其特征是所述求取狀態(tài)反饋控制器具體是步驟21 設(shè)定對(duì)系統(tǒng)輸出和控制輸入的約束為Ihi (t) I彡Z2i,max;其中，i = 1,2, L， p2，t 彡 0 ；步驟22 定義跟蹤誤差
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于Backst印ping的液壓型主動(dòng)懸架控制方法，其特征是所述基于Backst印ping技術(shù)獲得主動(dòng)懸架系統(tǒng)的控制律包括步驟 31 選擇 mXm 階對(duì)角矩陣Π= (Iiagik1, k2, L kj，Π e RmXm，使得Π 2 ； 步驟32 選取矩陣M e Rpxm和矩陣N&RP ，M、選取對(duì)角矩陣，使得
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于Backst印ping的液壓型主動(dòng)懸架控制方法，其特征是所述計(jì)算干擾抑制水平利用公式7 = ^Jrf+^(NtN)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于Backst印ping的液壓型主動(dòng)懸架控制方法，其特征是所述允許干擾輸入能量的界為+。
全文摘要
本發(fā)明公開了汽車減振控制技術(shù)領(lǐng)域中的一種基于Backstepping的液壓型主動(dòng)懸架控制方法，用以解決目前常用的液壓型主動(dòng)懸架控制方法存在的問題。該方法包括建立主動(dòng)懸架系統(tǒng)模型；求取步驟1選擇的主動(dòng)懸架系統(tǒng)模型的狀態(tài)反饋控制器；基于Backstepping技術(shù)獲得主動(dòng)懸架系統(tǒng)的控制律；計(jì)算干擾抑制水平和允許干擾輸入能量的界。本發(fā)明有效地處理了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的非線性，并且在保證操縱穩(wěn)定性的前提下提高了車輛的乘坐舒適性。
文檔編號(hào)B60G17/015GK102211508SQ201110101149
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月21日
發(fā)明者陳虹, 馬苗苗 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué), 吉林大學(xué)