專利名稱：一種汽車主動(dòng)懸架系統(tǒng)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制方法，具體涉及一種汽車主動(dòng)懸架系統(tǒng)的控制方法。
背景技術(shù)：
汽車主動(dòng)懸架系統(tǒng)是近年來的研究熱點(diǎn)，它的基本作用是改善駕駛舒適度和增強(qiáng)車輛的操控性。大體上說，汽車懸架可以被分為三類:被動(dòng)懸架、半主動(dòng)懸架和主動(dòng)懸架。被動(dòng)式懸架由基本的彈簧和阻尼構(gòu)成，被放置在車身和車橋之間。由于改善駕駛舒適度或增強(qiáng)車輛操控性的能力是互相制約的一對(duì)性能，因此，被動(dòng)懸架只能改善兩個(gè)性能指標(biāo)之一，能力有限。半主動(dòng)懸架系統(tǒng)具有可變性的阻尼特性，在控制能力上可以提供很大的改善，但是，由于是無源操作，改善能力依然有限。主動(dòng)懸架系統(tǒng)在改善駕駛舒適度和車輛操控能力上有很大潛力，因此這個(gè)領(lǐng)域近些年收到廣泛的關(guān)注。主動(dòng)懸 架系統(tǒng)除了支撐車身重量的基本功能外，主要作用還包括隔離路面不平帶來的振動(dòng)、最大程度的使輪胎和路面接觸以確保車輛行駛的安全性。主動(dòng)懸架中，執(zhí)行器被平行放置在車身與車輪之間，它可以增加和耗散系統(tǒng)的能量，使懸架系統(tǒng)可以穩(wěn)定車身姿態(tài)，降低由于剎車、轉(zhuǎn)向以及路面不平所帶來的影響，增加駕駛舒適度和安全性。由于執(zhí)行器同懸架平行放置，因此懸架的位移行程應(yīng)該滿足一定的限制，即當(dāng)增加駕駛舒適度的同時(shí)，懸架工作位移應(yīng)該保持在允許的范圍內(nèi)。此外，從車輛行駛的安全性角度考慮，懸架的設(shè)計(jì)應(yīng)該使系統(tǒng)的動(dòng)載小于靜載，進(jìn)而增強(qiáng)輪胎的接地性。然而，這些性能指標(biāo)是互相沖突的，例如，提升駕駛舒適度同時(shí)會(huì)帶來更大的懸架位移和更小的輪胎接地概率。針對(duì)設(shè)計(jì)中存在的性能折中問題，許多主動(dòng)懸架控制方法被提出，在經(jīng)典控制中，使用極點(diǎn)配置和LQG方法來達(dá)到控制目的，但是，方法的基礎(chǔ)是所有的非線性動(dòng)態(tài)都需要被忽略；線性系統(tǒng)魯棒控制中，H00控制和H2控制或其_■者的結(jié)合給了一種多目標(biāo)控制的可行方案，但是，所處理的模型要求是線性的，且在高頻情況下，未建模不確定性將出現(xiàn)，造成控制的誤差。現(xiàn)有懸架控制技術(shù)的不足之處主要有以下幾點(diǎn):一、設(shè)計(jì)模型較為簡單。目前汽車主動(dòng)懸架系統(tǒng)的研究，主要將彈簧、阻尼和執(zhí)行器考慮為理想裝置，得到近似的線性模型，然而實(shí)際上，主動(dòng)懸架系統(tǒng)為經(jīng)典的非線性系統(tǒng)，過多的近似導(dǎo)致控制精度降低；二、目前汽車懸架控制多為單目標(biāo)控制。而對(duì)于懸架系統(tǒng)，控制重點(diǎn)是在保證主要性能指標(biāo)(駕駛舒適度)得到最優(yōu)化的同時(shí)，兼顧其他的性能(懸架行程限制和安全性能保證)，即所謂的多目標(biāo)控制。具體可以表述為:如何在車輛保證行駛安全的同時(shí)，最大程度的改善駕駛舒適度，而在此過程中各種約束(懸架行程限制，輪胎動(dòng)靜載比率)可以得到滿足。而現(xiàn)有設(shè)計(jì)多為針對(duì)其中某一指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，屬于單目標(biāo)控制；三、無法應(yīng)對(duì)外界不確定干擾及未建模動(dòng)態(tài)。在汽車主動(dòng)懸架控制中，車身質(zhì)量、車輪彈性系數(shù)等參數(shù)的不確定性導(dǎo)致了建模的不精確，產(chǎn)生未建模動(dòng)態(tài)項(xiàng)，若不加以考慮，會(huì)造成較大的設(shè)計(jì)誤差。當(dāng)非線性系統(tǒng)未建模動(dòng)態(tài)及外界不確定擾動(dòng)存在時(shí)，傳統(tǒng)線性控制策略往往有一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有懸架控制技術(shù)設(shè)計(jì)模型較為簡單，且多為單目標(biāo)控制，無法應(yīng)對(duì)外界不確定干擾及未建模動(dòng)態(tài)的問題，進(jìn)而提出一種汽車主動(dòng)懸架系統(tǒng)的控制方法。本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是:本發(fā)明的具體步驟如下:步驟一、建立非線性主動(dòng)懸架模型，根據(jù)牛頓第二定律，懸架系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程為:
權(quán)利要求
1.一種汽車主動(dòng)懸架系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述一種汽車主動(dòng)懸架系統(tǒng)的控制方法的具體步驟如下: 步驟一、建立非線性主動(dòng)懸架模型，根據(jù)牛頓第二定律，懸架系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程為:
全文摘要
一種汽車主動(dòng)懸架系統(tǒng)的控制方法，它涉及一種控制方法，具體涉及一種汽車主動(dòng)懸架系統(tǒng)的控制方法。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有懸架控制技術(shù)設(shè)計(jì)模型較為簡單，且多為單目標(biāo)控制，無法應(yīng)對(duì)外界不確定干擾及未建模動(dòng)態(tài)的問題。本發(fā)明的具體步驟如下建立非線性主動(dòng)懸架模型；設(shè)計(jì)非線性魯棒控制器；調(diào)節(jié)增益k1，k2，ε1，ε2以保證所有約束都限制在允許的范圍內(nèi)，即可實(shí)現(xiàn)控制約束。本發(fā)明用于汽車主動(dòng)懸架系統(tǒng)的控制和穩(wěn)定。
文檔編號(hào)B60G17/00GK103072440SQ201310021368
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月21日
發(fā)明者孫維超, 高會(huì)軍 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)