本發(fā)明屬于汽車懸架系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種液電集成式自供能主動(dòng)懸架作動(dòng)器及其控制方法。

背景技術(shù)：
車輛在行駛過程中，由于路面不平度等會(huì)造成車輛簧載質(zhì)量與非簧載質(zhì)量之間產(chǎn)生相對(duì)位移，從而導(dǎo)致車輛產(chǎn)生振動(dòng)。而懸架系統(tǒng)是決定車輛運(yùn)行動(dòng)態(tài)性能的關(guān)鍵部件，它決定了車輛的行駛平順性和乘坐舒適性。目前車輛懸架系統(tǒng)主要有被動(dòng)懸架、半主動(dòng)懸架和主動(dòng)懸架。傳統(tǒng)的被動(dòng)懸架由于剛度阻尼等參數(shù)是固定不變的，因此汽車減振效果受到極大的限制，不能隨路面激勵(lì)變化而適時(shí)改變懸架減振性能，半主動(dòng)懸架也由于只能唯一改變剛度或者阻尼，所以只能保證汽車在一種特定的道路狀態(tài)和行駛速度下達(dá)到最佳性能，這就使汽車行駛平順性和乘坐舒適性受到了一定的影響，而主動(dòng)懸架是根據(jù)汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和路面情況，適時(shí)地調(diào)節(jié)懸架的參數(shù)，使其處于最佳減振狀態(tài)，因此主動(dòng)懸架與被動(dòng)懸架和半主動(dòng)懸架相比有更好的減振效果，越來越受到人們的廣泛關(guān)注，但傳統(tǒng)的主動(dòng)懸架需要消耗大量的能量，高能耗一直是限制其在市場(chǎng)上推廣的主要因素之一，而饋能型主動(dòng)懸架為解決這一問題提供了科學(xué)的方法。目前，饋能型主動(dòng)懸架主要包括：齒輪齒條式、滾珠絲杠式、直線電機(jī)式以及液電式。齒輪齒條式或滾珠絲杠式采用機(jī)械裝置將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的能量回收系統(tǒng)的缺點(diǎn)是受傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部間隙的影響,易磨損，穩(wěn)定性差，而且電機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)都是固態(tài)連接，導(dǎo)致電機(jī)會(huì)隨著系統(tǒng)振動(dòng)不斷改變旋轉(zhuǎn)方向，使發(fā)電機(jī)不停正反轉(zhuǎn)，不僅會(huì)造成大量的慣性損失，系統(tǒng)饋能效率低，而且會(huì)縮短發(fā)電機(jī)的使用壽命，系統(tǒng)可靠性差。直線電機(jī)式又具有支撐架構(gòu)復(fù)雜、漏磁通大、饋能效率低制造成本相對(duì)較高等不足之處，而液電式具有響應(yīng)平穩(wěn)、成本低、性能穩(wěn)定、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，但目前液電式饋能型主動(dòng)懸架由于含有液壓管路、蓄能器、馬達(dá)、電機(jī)等部件導(dǎo)致集成化程度低，限制了其在市場(chǎng)上的推廣與應(yīng)用。例如申請(qǐng)?zhí)枮?01510330250.6的中國(guó)專利公開了一種采用兩個(gè)單向閥管路的液電饋能式減振器，主要由液壓工作缸、第一單向閥和第二單向閥、蓄能器、液壓馬達(dá)、發(fā)電機(jī)、液壓管路組成的液電饋能系統(tǒng)以及由儲(chǔ)油缸筒、壓縮閥和補(bǔ)償閥組成的補(bǔ)油裝置構(gòu)成，但設(shè)計(jì)管路復(fù)雜，油液易泄漏，系統(tǒng)未能集成化。同時(shí)，目前液電饋能減振器由于只考慮能量回收效率而忽視懸架系統(tǒng)減振效果，導(dǎo)致控制效果不佳。例如申請(qǐng)?zhí)枮?01010108889.7的中國(guó)專利公開了一種液電饋能式減振器，該液電饋能式減振器包括液壓回路、工作室和活塞，該工作室由隔板分隔為活塞工作腔與蓄能發(fā)電腔兩部分，其中：活塞位于活塞工作腔中，其通過活塞推桿與外部的上安裝基座相連；液壓馬達(dá)位于蓄能發(fā)電腔中，其通過傳動(dòng)軸與外部的旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)相連；蓄能器位于蓄能發(fā)電腔中，其位于隔板下方；液壓回路與多個(gè)單向閥構(gòu)成液壓整流橋，液壓回路采用在活塞外布置外接管路或?qū)⒒钊O(shè)計(jì)成內(nèi)外腔的形式。該液電饋能式減振器僅能工作在能量回饋的模式下，通過調(diào)整發(fā)電機(jī)的電流，進(jìn)而調(diào)整發(fā)電機(jī)的電磁阻力矩，從而調(diào)整整個(gè)懸架系統(tǒng)的阻尼力，其實(shí)質(zhì)完成的是半主動(dòng)懸架的控制過程，由于沒有主動(dòng)控制力的輸出，減震效果及其控制規(guī)律設(shè)計(jì)受到限制，同時(shí)也就會(huì)影響車輛行駛的平順性以及操縱穩(wěn)定性的提高程度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)新穎合理、實(shí)現(xiàn)方便且成本低、能夠使懸架作動(dòng)器處于最佳的減振狀態(tài)、更好地提高車輛行駛的平順性和操作穩(wěn)定性、實(shí)用性強(qiáng)、使用效果好、便于市場(chǎng)推廣的液電集成式自供能主動(dòng)懸架作動(dòng)器。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種液電集成式自供能主動(dòng)懸架作動(dòng)器，其特征在于：包括作動(dòng)器本體和作動(dòng)器控制器，所述作動(dòng)器本體包括活塞筒、活塞、上活塞桿、下活塞桿、上耳環(huán)和下耳環(huán)，所述活塞筒的上部連接有活塞筒上端蓋，所述活塞筒的下部連接有活塞筒下端蓋，所述下耳環(huán)與活塞筒下端蓋連接，所述活塞設(shè)置在活塞筒內(nèi)中上部，所述上活塞桿的下端與活塞連接，所述下活塞桿的上端與活塞連接，所述上活塞桿的上端穿出活塞筒上端蓋外部與上耳環(huán)連接，所述活塞筒內(nèi)上部固定連接有上襯套，所述上襯套內(nèi)通過上卡環(huán)卡合連接有套裝在上活塞桿上且用于對(duì)上活塞桿的上下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的上導(dǎo)向座，所述活塞筒上端蓋與上導(dǎo)向座之間設(shè)置有套裝在上活塞桿上的上油封，所述上油封上套裝有位于活塞筒上端蓋與上襯套之間的第一密封圈；所述活塞筒內(nèi)中下部固定連接有下襯套，所述下襯套內(nèi)通過下卡環(huán)卡合連接有套裝在下活塞桿上且用于對(duì)下活塞桿的上下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的下導(dǎo)向座，所述下導(dǎo)向座下部設(shè)置有套裝在下活塞桿上的下油封，所述下油封上套裝有位于下襯套下部的第二密封圈；所述活塞筒內(nèi)位于上襯套、上導(dǎo)向座和活塞之間的腔體為活塞筒上腔，所述活塞筒內(nèi)位于下襯套、下導(dǎo)向座和活塞之間的腔體為活塞筒下腔，所述活塞筒上腔和活塞筒下腔內(nèi)均設(shè)置有液壓油；所述活塞內(nèi)嵌入安裝有單向閥組、液壓馬達(dá)模塊和無刷直流電機(jī)，所述單向閥組包括流通閥、壓縮閥、補(bǔ)償閥和伸張閥，所述液壓馬達(dá)模塊包括液壓馬達(dá)殼體和固定連接在液壓馬達(dá)殼體內(nèi)部的軸套，所述軸套內(nèi)設(shè)置有第一軸承、第二軸承和第三軸承，所述第一軸承上支撐安裝有第一齒輪軸，所述第二軸承上支撐安裝有第二齒輪軸，所述第三軸承上支撐安裝有第三齒輪軸，所述第一齒輪軸上固定連接有第一齒輪，所述第二齒輪軸上固定連接有第二齒輪，所述第三齒輪軸上固定連接有第三齒輪，所述第二齒輪分別與第一齒輪和第三齒輪嚙合，所述第二齒輪軸與無刷直流電機(jī)的輸出軸固定連接；所述液壓馬達(dá)殼體上設(shè)置有位于第一齒輪和第二齒輪之間的上出油口和下進(jìn)油口，以及位于第二齒輪和第三齒輪之間的下出油口和上進(jìn)油口，所述流通閥設(shè)置在上出油口上，所述壓縮閥設(shè)置在下進(jìn)油口上，所述補(bǔ)償閥設(shè)置在下出油口上，所述伸張閥設(shè)置在上進(jìn)油口上；所述活塞筒內(nèi)位于下襯套、下導(dǎo)向座和活塞筒下端蓋之間的腔體為電控腔，所述電控腔內(nèi)設(shè)置有控制盒和超級(jí)電容組，所述作動(dòng)器控制器設(shè)置在控制盒內(nèi)，所述控制盒內(nèi)還設(shè)置有整流橋、三相全橋逆變電路、DC/DC轉(zhuǎn)換電路和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，以及第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器和第四繼電器，所述作動(dòng)器控制器的輸入端接有用于對(duì)路面不平度位移進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的路面不平度位移傳感器、用于對(duì)非簧載質(zhì)量位移進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的非簧載質(zhì)量位移傳感器、用于對(duì)簧載質(zhì)量位移進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的簧載質(zhì)量位移傳感器、用于對(duì)活塞桿的速度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的活塞桿速度傳感器和用于對(duì)液壓油的流速進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的液壓油速度傳感器，所述第一繼電器接在無刷直流電機(jī)和整流橋之間，所述第二繼電器接在無刷直流電機(jī)和三相全橋逆變電路之間，所述第三繼電器接在整流橋和DC/DC轉(zhuǎn)換電路之間，所述第四繼電器接在三相全橋逆變電路和DC/DC轉(zhuǎn)換電路之間，所述超級(jí)電容組與DC/DC轉(zhuǎn)換電路連接；所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、三相全橋逆變電路、第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器和第四繼電器均與作動(dòng)器控制器的輸出端連接，所述無刷直流電機(jī)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出端連接。上述的液電集成式自供能主動(dòng)懸架作動(dòng)器，其特征在于：所述活塞筒上端蓋螺紋連接在活塞筒的上部，所述活塞筒下端蓋螺紋連接在活塞筒的下部。上述的液電集成式自供能主動(dòng)懸架作動(dòng)器，其特征在于：所述上耳環(huán)上固定連接有罩在活塞筒上部外的防塵罩。上述的液電集成式自供能主動(dòng)懸架作動(dòng)器，其特征在于：所述上活塞桿的下端與活塞焊接，所述下活塞桿的上端與活塞焊接，所述上活塞桿的上端穿出活塞筒上端蓋外部與上耳環(huán)焊接。上述的液電集成式自供能主動(dòng)懸架作動(dòng)器，其特征在于：所述活塞筒與活塞之間設(shè)置有第三密封圈。上述的液電集成式自供能主動(dòng)懸架作動(dòng)器，其特征在于：所述第一軸承、第二軸承和第三軸承均為滾珠軸承，所述第一軸承的數(shù)量、第二軸承的數(shù)量和第三軸承的數(shù)量均為兩個(gè)。上述的液電集成式自供能主動(dòng)懸架作動(dòng)器，其特征在于：所述第一齒輪通過第一鍵固定連接在第一齒輪軸上，所述第二齒輪通過第二鍵固定連接在第二齒輪軸上，所述第三齒輪通過第三鍵固定連接在第三齒輪軸上；所述第二齒輪軸通過聯(lián)軸器與無刷直流電機(jī)的輸出軸固定連接。上述的液電集成式自供能主動(dòng)懸架作動(dòng)器，其特征在于：所述下活塞桿為空心結(jié)構(gòu)，所述無刷直流電機(jī)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出端連接時(shí)的連接線穿過空心結(jié)構(gòu)的下活塞桿。本發(fā)明還提供了一種方法步驟簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便、能夠使懸架作動(dòng)器處于最佳的減振狀態(tài)、更好地提高車輛行駛的平順性和操作穩(wěn)定性的液電集成式自供能主動(dòng)懸架作動(dòng)器的控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：步驟Ⅰ、路面不平度位移傳感器對(duì)路面不平度位移進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，非簧載質(zhì)量位移傳感器對(duì)非簧載質(zhì)量位移進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，簧載質(zhì)量位移傳感器對(duì)簧載質(zhì)量位移進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，活塞桿速度傳感器對(duì)活塞桿的速度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，液壓油速度傳感器對(duì)液壓油的流速進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，作動(dòng)器控制器分別對(duì)路面不平度位移、非簧載質(zhì)量位移、簧載質(zhì)量位移、下活塞桿的速度和液壓油的流速進(jìn)行周期性采樣；步驟Ⅱ、首先，所述作動(dòng)器控制器先調(diào)用LQG最優(yōu)控制模塊對(duì)其采樣的信號(hào)進(jìn)行分析處理，得到第i次采樣時(shí)所述懸架作動(dòng)器的理想主動(dòng)控制力Ui，所述作動(dòng)器控制器再根據(jù)公式Pi＝Ui·Vi計(jì)算得到第i次采樣時(shí)的所述懸架作動(dòng)器的瞬時(shí)功率值Pi，其中，Vi為第i次采樣得到的下活塞桿的速度，i的取值為非0的自然數(shù)；然后，所述作動(dòng)器控制器判斷第i次采樣時(shí)所述懸架作動(dòng)器的瞬時(shí)功率值Pi的正負(fù)，當(dāng)Pi為負(fù)時(shí)，所述作動(dòng)器控制器不輸出對(duì)無刷直流電機(jī)的控制信號(hào)，所述懸架作動(dòng)器工作在饋能模式下，具體的工作過程為：車身振動(dòng)帶動(dòng)上活塞桿運(yùn)動(dòng)，上活塞桿帶動(dòng)活塞和下活塞桿運(yùn)動(dòng)，當(dāng)上活塞桿向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，在活塞筒上腔中的液壓油的作用下，流通閥關(guān)閉，伸張閥打開，液壓油經(jīng)伸張閥進(jìn)入上進(jìn)油口，在液壓油的作用下，推動(dòng)第二齒輪作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第三齒輪作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，液壓油經(jīng)下出油口頂開補(bǔ)償閥流入活塞筒下腔，第二齒輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)第二齒輪軸旋轉(zhuǎn)，第二齒輪軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)無刷直流電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電，此時(shí)，作動(dòng)器控制器輸出信號(hào)，控制第一繼電器和第三繼電器通電，第二繼電器和第四繼電器不通電，使無刷直流電機(jī)產(chǎn)生的電能經(jīng)整流橋?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)化為單向直流電，后經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換電路升壓后向超級(jí)電容組充電，實(shí)現(xiàn)了振動(dòng)能量的回收；當(dāng)上活塞桿向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞向下運(yùn)動(dòng)，在活塞筒下腔中的液壓油的作用下，補(bǔ)償閥關(guān)閉，壓縮閥打開，液壓油經(jīng)壓縮閥進(jìn)入下進(jìn)油口，在液壓油的作用下，推動(dòng)第二齒輪作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第一齒輪作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，液壓油經(jīng)上出油口頂開流通閥流入活塞筒上腔，第二齒輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)第二齒輪軸旋轉(zhuǎn)，第二齒輪軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)無刷直流電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電，此時(shí)，作動(dòng)器控制器輸出信號(hào)，控制第一繼電器和第三繼電器通電，第二繼電器和第四繼電器不通電，使無刷直流電機(jī)產(chǎn)生的電能經(jīng)整流橋?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)化為單向直流電，后經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換電路升壓后向超級(jí)電容組充電，實(shí)現(xiàn)了振動(dòng)能量的回收；當(dāng)Pi為正時(shí)，首先，所述作動(dòng)器控制器先調(diào)用LQG最優(yōu)控制模塊對(duì)其采樣的信號(hào)進(jìn)行分析處理，得到第i次采樣時(shí)所述懸架作動(dòng)器的理想主動(dòng)控制力Ui，所述作動(dòng)器控制器再根據(jù)第i次采樣時(shí)所述懸架作動(dòng)器的液壓壓力平衡方程推導(dǎo)得到第i次采樣時(shí)所述液壓馬達(dá)模塊的進(jìn)出油口壓力差其中，第i次采樣所述懸架作動(dòng)器的液壓總壓力損失A為活塞的橫截面面積，ζ為局部阻力系數(shù)，ρ為液壓油的密度，νi為第i次采樣時(shí)液壓油的流速；接著，所述作動(dòng)器控制器先根據(jù)公式計(jì)算得到所述液壓馬達(dá)模塊的第二齒輪軸的輸出轉(zhuǎn)矩其中，q為所述液壓馬達(dá)模塊的排量，ηm為所述液壓馬達(dá)模塊的機(jī)械效率，所述作動(dòng)器控制器再根據(jù)公式計(jì)算得到第i次采樣時(shí)需要輸出給無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制信號(hào)然后，所述作動(dòng)器控制器根據(jù)轉(zhuǎn)矩控制信號(hào)輸出PWM控制信號(hào)控制三相全橋逆變電路工作，并輸出信號(hào)，控制第二繼電器和第四繼電器通電，第一繼電器和第三繼電器不通電，此時(shí)超級(jí)電容組放電，輸出電壓經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換電路升壓后經(jīng)三相全橋逆變電路給無刷直流電機(jī)供電，所述液電集成式自供能主動(dòng)懸架作動(dòng)器工作在主動(dòng)模式下，具體的工作過程為：當(dāng)需要提供向下的主動(dòng)輸出力時(shí)，作動(dòng)器控制器通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)無刷直流電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，無刷直流電機(jī)帶動(dòng)第二齒輪軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第二齒輪軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)第二齒輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第二齒輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)第一齒輪和第三齒輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，液壓油經(jīng)壓縮閥和流通閥由活塞筒下腔流入到活塞筒上腔，活塞筒上腔油壓升高，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，活塞向下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)上活塞桿向下運(yùn)動(dòng)，從而提供向下的主動(dòng)控制力并傳遞給車身，實(shí)現(xiàn)懸架作動(dòng)器的主動(dòng)控制；當(dāng)作動(dòng)器控制器通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)無刷直流電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，無刷直流電機(jī)帶動(dòng)第二齒輪軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第二齒輪軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)第二齒輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第二齒輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)第一齒輪和第三齒輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，阻礙液壓油流動(dòng)，從而增大阻尼系數(shù)，提高阻尼力，實(shí)現(xiàn)懸架作動(dòng)器的半主動(dòng)控制。上述的方法，其特征在于：步驟Ⅱ中所述作動(dòng)器控制器調(diào)用LQG最優(yōu)控制模塊對(duì)其采樣的信號(hào)進(jìn)行分析處理，得到第i次采樣時(shí)所述懸架作動(dòng)器的理想主動(dòng)控制力Ui的具體過程為：步驟一、所述作動(dòng)器控制器根據(jù)車輛單輪簧載質(zhì)量ms、車輛單輪非簧載質(zhì)量mu、懸架彈簧剛度ks、輪胎剛度kt、車輛懸架系統(tǒng)固有阻尼系數(shù)cs、第i次采樣時(shí)所述懸架作動(dòng)器的理想主動(dòng)控制力Ui、非簧載質(zhì)量位移x1和簧載質(zhì)量位移x2；以路面不平度位移z為輸入激勵(lì)；利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律，建立車輛行駛振動(dòng)微分方程為：步驟二、所述作動(dòng)器控制器建立車輛振動(dòng)狀態(tài)方程為：步驟三、所述作動(dòng)器控制器選取車身振動(dòng)速度車輪振動(dòng)速度懸架動(dòng)撓度(x2-x1)、輪胎動(dòng)變形(x1-z)為狀態(tài)變量，得到則得出系統(tǒng)矩陣A、控制矩陣B、擾動(dòng)輸入矩陣G的具體形式為：步驟四、所述作動(dòng)器控制器選取車身垂直加速度懸架動(dòng)撓度(x2-x1)、輪胎動(dòng)變形(x1-z)為輸出變量，得到則輸出矩陣C和傳遞矩陣D的形式為：步驟五、所述作動(dòng)器控制器將輸出方程Y＝CX+DUi帶入公式中，得到二次型性能指標(biāo)為：并且有：Q＝CTqC,N＝CTqD,R＝r+DTqD；其中，t為時(shí)間，q1為車身加速度加權(quán)系數(shù)，q2為懸架動(dòng)撓度加權(quán)系數(shù)，q3輪胎動(dòng)變形加權(quán)系數(shù)，r為能耗加權(quán)系數(shù)；Q為狀態(tài)變量的半正定對(duì)稱加權(quán)矩陣，N為兩種變量關(guān)聯(lián)性的加權(quán)矩陣，R為控制變量的正定對(duì)稱加權(quán)矩陣；步驟六、所述作動(dòng)器控制器根據(jù)步驟三中確定的系統(tǒng)矩陣A和控制矩陣B以及步驟五中確定的加權(quán)矩陣Q、加權(quán)矩陣N和加權(quán)矩陣R，運(yùn)用Matlab軟件中提供的LQR函數(shù)求得第i次采樣時(shí)的最優(yōu)控制反饋增益矩陣Ki；步驟七、所述作動(dòng)器控制器根據(jù)公式計(jì)算得到第i次采樣時(shí)的懸架動(dòng)撓度(x2-x1)i，根據(jù)公式計(jì)算得到第i次采樣時(shí)的簧載質(zhì)量速度根據(jù)公式計(jì)算得到第i次采樣時(shí)的輪胎動(dòng)態(tài)位移(x1-z)i，根據(jù)公式計(jì)算得到第i次采樣時(shí)的非簧載質(zhì)量速度其中，為第i次采樣得到的簧載質(zhì)量位移，為第i-1次采樣得到的簧載質(zhì)量位移，為第i次采樣得到的非簧載質(zhì)量位移，為第i-1次采樣得到的非簧載質(zhì)量位移，zi為第i次采樣得到的路面不平度位移，t為時(shí)間；步驟八、所述作動(dòng)器控制器根據(jù)步驟七中確定的第i次采樣時(shí)的懸架動(dòng)撓度(x2-x1)i、簧載質(zhì)量速度輪胎動(dòng)態(tài)位移(x1-z)i及非簧載質(zhì)量速度根據(jù)公式得到第i次采樣時(shí)的狀態(tài)變量Xi；步驟九、所述作動(dòng)器控制器根據(jù)步驟六中確定的第i次采樣時(shí)的最優(yōu)控制反饋增益矩陣Ki和步驟八中確定的第i次采樣時(shí)的狀態(tài)變量Xi，根據(jù)公式計(jì)算得到第i次采樣時(shí)所述懸架作動(dòng)器的理想最優(yōu)主動(dòng)控制力Ui。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明的液電集成式自供能主動(dòng)懸架作動(dòng)器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)新穎合理，實(shí)現(xiàn)方便且成本低，集成化程度高，為其市場(chǎng)推廣奠定了基礎(chǔ)。2、本發(fā)明提出了一種新型的懸架作動(dòng)器控制策略，作動(dòng)器控制器根據(jù)瞬時(shí)功率值的正負(fù)作為協(xié)調(diào)切換點(diǎn)，當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生的電能足以供給系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)工作在饋能模式下，多余的電能回收到超級(jí)電容中，當(dāng)系統(tǒng)需要消耗電能時(shí)，系統(tǒng)工作在主動(dòng)模式下，饋能模式下回收到超級(jí)電容的電能提供給主動(dòng)模式，在保證車輛行駛平順性的前提下實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)自供能。3、本發(fā)明的液電集成式自供能主動(dòng)懸架作動(dòng)器，在滿足能量平衡條件下可以實(shí)現(xiàn)自供能，即當(dāng)饋能模式下回饋的能量大于或等于主動(dòng)控制模型下消耗的能量時(shí)，懸架平均功率為負(fù)值或?yàn)榱?，這是實(shí)現(xiàn)主動(dòng)懸架自供能量功能的能量平衡條件；系統(tǒng)消耗和回收的能量是由實(shí)際瞬時(shí)功率Pi對(duì)時(shí)間t積分而得，即系統(tǒng)最終向超級(jí)電容充放電的總能量為：當(dāng)車輛在一定路況下行駛一段時(shí)間后，當(dāng)系統(tǒng)滿足能量平衡條件W≤0時(shí)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自供能，多余的能量供汽車其它用電設(shè)備使用。4、本發(fā)明的液電集成式自供能主動(dòng)懸架作動(dòng)器使用時(shí)，當(dāng)工作在饋能模式下時(shí)，不論懸架作動(dòng)器作伸張行程還是壓縮行程，由于單向閥組的合理設(shè)置以及采用三齒輪外嚙合擺線式液壓馬達(dá)原理，使第二齒輪始終作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)第二齒輪軸始終逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而使無刷直流電機(jī)始終朝一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)發(fā)電而避免了大量的慣量損失，提高了發(fā)電效率，延長(zhǎng)了無刷直流電機(jī)的使用壽命，能夠提高該懸架作動(dòng)器的工作穩(wěn)定性和可靠性。5、本發(fā)明的液電集成式自供能主動(dòng)懸架作動(dòng)器的工作穩(wěn)定性和可靠性高，不易發(fā)生故障，無需經(jīng)常維護(hù)維修。6、本發(fā)明的液電集成式自供能主動(dòng)懸架作動(dòng)器使用時(shí)，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)工作在被動(dòng)模式，它與傳統(tǒng)的普通懸架實(shí)現(xiàn)的功能相同，其阻尼力為粘滯阻尼力，防止系統(tǒng)失效造成減振系統(tǒng)癱瘓而惡化車輛行駛平順性和操作穩(wěn)定性。7、通過設(shè)置使伸張閥彈簧的剛度和預(yù)緊力比壓縮閥的大，在同樣的油壓力作用下，伸張閥及相應(yīng)的常通縫隙的通道截面積總和小于壓縮閥及相應(yīng)的常通縫隙的通道截面積總和，保證懸架作動(dòng)器在伸張行程內(nèi)產(chǎn)生的阻尼力比壓縮行程內(nèi)產(chǎn)生的阻尼力大得多，從而更好的發(fā)揮懸架作動(dòng)器的減振效果，更好地提高車輛行駛的平順性。8、本發(fā)明液電集成式自供能主動(dòng)懸架作動(dòng)器的控制方法的方法步驟簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)方便，能夠使懸架作動(dòng)器處于最佳的減振狀態(tài)，更好地提高車輛行駛的平順性和操作穩(wěn)定性。9、本發(fā)明的實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于市場(chǎng)推廣。綜上所述，本發(fā)明的設(shè)計(jì)新穎合理，實(shí)現(xiàn)方便且成本低，能夠使懸架作動(dòng)器處于最佳的減振狀態(tài)，更好地提高車輛行駛的平順性和操作穩(wěn)定性，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于市場(chǎng)推廣。下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。附圖說明圖1為本發(fā)明液電集成式自供能主動(dòng)懸架作動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明活塞的縱向剖面圖。圖3為本發(fā)明活塞的橫向剖面圖。圖4為本發(fā)明作動(dòng)器控制器與其它各部分的電路連接關(guān)系示意圖。附圖標(biāo)記說明:1—上耳環(huán)；2—防塵罩；3—活塞筒上端蓋；4-1—上油封；4-2—下油封；5-1—第一密封圈；5-2—第二密封圈；6-1—上卡環(huán)；6-2—下卡環(huán)；7-1—上導(dǎo)向座；7-2—下導(dǎo)向座；8-1—上襯套；8-2—下襯套；9—上活塞桿；10—活塞筒；11—活塞筒上腔；12—活塞；13—液壓油；14—活塞筒下腔；15—下活塞桿；16—第四繼電器；17—電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；18—控制盒；19—活塞筒下端蓋；20—下耳環(huán)；21-1—路面不平度位移傳感器；21-2—非簧載質(zhì)量位移傳感器；21-3—簧載質(zhì)量位移傳感器；21-4—活塞桿速度傳感器；21-5—液壓油速度傳感器；22—超級(jí)電容組；23—流通閥；24—第一齒輪；25—第三密封圈；26—壓縮閥；27—補(bǔ)償閥；28—第二齒輪；29—第三齒輪；30—伸張閥；31—液壓馬達(dá)殼體；32-1—第一軸承；32-2—第二軸承；32-3—第三軸承；33—軸套；34-1—第一鍵；34-2—第二鍵；34-3—第三鍵；35—第一齒輪軸；36—無刷直流電機(jī)；37—聯(lián)軸器；38—第二齒輪軸；39—第三齒輪軸；41—作動(dòng)器控制器；42—整流橋；43—三相全橋逆變電路；44—DC/DC轉(zhuǎn)換電路；45—上出油口；46—下進(jìn)油口；47—下出油口；48—上進(jìn)油口；49—電控腔；50—第一繼電器；51—第二繼電器；52—第三繼電器。具體實(shí)施方式如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本發(fā)明的液電集成式自供能主動(dòng)懸架作動(dòng)器，包括作動(dòng)器本體和作動(dòng)器控制器41，所述作動(dòng)器本體包括活塞筒10、活塞12、上活塞桿9、下活塞桿15、上耳環(huán)1和下耳環(huán)20，所述活塞筒10的上部連接有活塞筒上端蓋3，所述活塞筒10的下部連接有活塞筒下端蓋19，所述下耳環(huán)20與活塞筒下端蓋19連接，所述活塞12設(shè)置在活塞筒10內(nèi)中上部，所述上活塞桿9的下端與活塞12連接，所述下活塞桿15的上端與活塞12連接，所述上活塞桿9的上端穿出活塞筒上端蓋3外部與上耳環(huán)1連接，所述活塞筒10內(nèi)上部固定連接有上襯套8-1，所述上襯套8-1內(nèi)通過上卡環(huán)6-1卡合連接有套裝在上活塞桿9上且用于對(duì)上活塞桿9的上下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的上導(dǎo)向座7-1，所述活塞筒上端蓋3與上導(dǎo)向座7-1之間設(shè)置有套裝在上活塞桿9上的上油封4-1，所述上油封4-1上套裝有位于活塞筒上端蓋3與上襯套8-1之間的第一密封圈5-1；所述活塞筒10內(nèi)中下部固定連接有下襯套8-2，所述下襯套8-2內(nèi)通過下卡環(huán)6-2卡合連接有套裝在下活塞桿15上且用于對(duì)下活塞桿15的上下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的下導(dǎo)向座7-2，所述下導(dǎo)向座7-2下部設(shè)置有套裝在下活塞桿15上的下油封4-2，所述下油封4-2上套裝有位于下襯套8-2下部的第二密封圈5-2；所述活塞筒10內(nèi)位于上襯套8-1、上導(dǎo)向座7-1和活塞12之間的腔體為活塞筒上腔11，所述活塞筒10內(nèi)位于下襯套8-2、下導(dǎo)向座7-2和活塞12之間的腔體為活塞筒下腔14，所述活塞筒上腔11和活塞筒下腔14內(nèi)均設(shè)置有液壓油13；所述活塞12內(nèi)嵌入安裝有單向閥組、液壓馬達(dá)模塊和無刷直流電機(jī)36，所述單向閥組包括流通閥23、壓縮閥26、補(bǔ)償閥27和伸張閥30，所述液壓馬達(dá)模塊包括液壓馬達(dá)殼體31和固定連接在液壓馬達(dá)殼體31內(nèi)部的軸套33，所述軸套33內(nèi)設(shè)置有第一軸承32-1、第二軸承32-2和第三軸承32-3，所述第一軸承32-1上支撐安裝有第一齒輪軸35，所述第二軸承32-2上支撐安裝有第二齒輪軸38，所述第三軸承32-3上支撐安裝有第三齒輪軸39，所述第一齒輪軸35上固定連接有第一齒輪24，所述第二齒輪軸38上固定連接有第二齒輪28，所述第三齒輪軸39上固定連接有第三齒輪29，所述第二齒輪28分別與第一齒輪24和第三齒輪29嚙合，所述第二齒輪軸38與無刷直流電機(jī)36的輸出軸固定連接；所述液壓馬達(dá)殼體31上設(shè)置有位于第一齒輪24和第二齒輪28之間的上出油口45和下進(jìn)油口46，以及位于第二齒輪28和第三齒輪29之間的下出油口47和上進(jìn)油口48，所述流通閥23設(shè)置在上出油口45上，所述壓縮閥26設(shè)置在下進(jìn)油口46上，所述補(bǔ)償閥27設(shè)置在下出油口47上，所述伸張閥30設(shè)置在上進(jìn)油口48上；所述活塞筒10內(nèi)位于下襯套8-2、下導(dǎo)向座7-2和活塞筒下端蓋19之間的腔體為電控腔49，所述電控腔49內(nèi)設(shè)置有控制盒18和超級(jí)電容組22，所述作動(dòng)器控制器41設(shè)置在控制盒18內(nèi)，所述控制盒18內(nèi)還設(shè)置有整流橋42、三相全橋逆變電路43、DC/DC轉(zhuǎn)換電路44和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器17，以及第一繼電器50、第二繼電器51、第三繼電器52和第四繼電器16，所述作動(dòng)器控制器41的輸入端接有用于對(duì)路面不平度位移進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的路面不平度位移傳感器21-1、用于對(duì)非簧載質(zhì)量位移進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的非簧載質(zhì)量位移傳感器21-2、用于對(duì)簧載質(zhì)量位移進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的簧載質(zhì)量位移傳感器21-3、用于對(duì)活塞桿15的速度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的活塞桿速度傳感器21-4和用于對(duì)液壓油13的流速進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的液壓油速度傳感器21-5，所述第一繼電器50接在無刷直流電機(jī)36和整流橋42之間，所述第二繼電器51接在無刷直流電機(jī)36和三相全橋逆變電路43之間，所述第三繼電器52接在整流橋42和DC/DC轉(zhuǎn)換電路44之間，所述第四繼電器16接在三相全橋逆變電路43和DC/DC轉(zhuǎn)換電路44之間，所述超級(jí)電容組22與DC/DC轉(zhuǎn)換電路44連接；所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器17、三相全橋逆變電路43、第一繼電器50、第二繼電器51、第三繼電器52和第四繼電器16均與作動(dòng)器控制器41的輸出端連接，所述無刷直流電機(jī)36與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器17的輸出端連接。本實(shí)施例中，所述活塞筒上端蓋3螺紋連接在活塞筒10的上部，所述活塞筒下端蓋19螺紋連接在活塞筒10的下部。本實(shí)施例中，如圖1所示，所述上耳環(huán)1上固定連接有罩在活塞筒10上部外的防塵罩2。具體實(shí)施時(shí)，所述防塵罩2與上耳環(huán)1焊接。本實(shí)施例中，所述上活塞桿9的下端與活塞12焊接，所述下活塞桿15的上端與活塞12焊接，所述上活塞桿9的上端穿出活塞筒上端蓋3外部與上耳環(huán)1焊接。本實(shí)施例中，如圖1和圖2所示，所述活塞筒10與活塞12之間設(shè)置有第三密封圈25。本實(shí)施例中，所述第一軸承32-1、第二軸承32-2和第三軸承32-3均為滾珠軸承，所述第一軸承32-1的數(shù)量、第二軸承32-2的數(shù)量和第三軸承32-3的數(shù)量均為兩個(gè)。本實(shí)施例中，如圖4所示，所述第一齒輪24通過第一鍵34-1固定連接在第一齒輪軸35上，所述第二齒輪28通過第二鍵34-2固定連接在第二齒輪軸38上，所述第三齒輪29通過第三鍵34-3固定連接在第三齒輪軸39上；所述第二齒輪軸38通過聯(lián)軸器37與無刷直流電機(jī)36的輸出軸固定連接。本實(shí)施例中，所述下活塞桿15為空心結(jié)構(gòu)，所述無刷直流電機(jī)36與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器17的輸出端連接時(shí)的連接線穿過空心結(jié)構(gòu)的下活塞桿15。本發(fā)明的液電集成式自供能主動(dòng)懸架作動(dòng)器的控制方法，包括以下步驟：步驟Ⅰ、路面不平度位移傳感器21-1對(duì)路面不平度位移進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，非簧載質(zhì)量位移傳感器21-2對(duì)非簧載質(zhì)量位移進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，簧載質(zhì)量位移傳感器21-3對(duì)簧載質(zhì)量位移進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，活塞桿速度傳感器21-4對(duì)活塞桿15的速度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，液壓油速度傳感器21-5對(duì)液壓油13的流速進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，作動(dòng)器控制器41分別對(duì)路面不平度位移、非簧載質(zhì)量位移、簧載質(zhì)量位移、下活塞桿15的速度和液壓油13的流速進(jìn)行周期性采樣；具體實(shí)施時(shí)，所述采樣周期為0.25s～1s；步驟Ⅱ、首先，所述作動(dòng)器控制器41先調(diào)用LQG最優(yōu)控制模塊對(duì)其采樣的信號(hào)進(jìn)行分析處理，得到第i次采樣時(shí)所述懸架作動(dòng)器的理想主動(dòng)控制力Ui，所述作動(dòng)器控制器41再根據(jù)公式Pi＝Ui·Vi計(jì)算得到第i次采樣時(shí)的所述懸架作動(dòng)器的瞬時(shí)功率值Pi，其中，Vi為第i次采樣得到的下活塞桿15的速度，i的取值為非0的自然數(shù)；然后，所述作動(dòng)器控制器41判斷第i次采樣時(shí)所述懸架作動(dòng)器的瞬時(shí)功率值Pi的正負(fù)，當(dāng)Pi為負(fù)時(shí)，所述作動(dòng)器控制器41不輸出對(duì)無刷直流電機(jī)36的控制信號(hào)，所述懸架作動(dòng)器工作在饋能模式下，具體的工作過程為：車身振動(dòng)帶動(dòng)上活塞桿9運(yùn)動(dòng)，上活塞桿9帶動(dòng)活塞12和下活塞桿15運(yùn)動(dòng)，當(dāng)上活塞桿9向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，(即所述懸架作動(dòng)器作伸張行程時(shí))，活塞12向上運(yùn)動(dòng)，在活塞筒上腔11中的液壓油13的作用下，流通閥23關(guān)閉，伸張閥30打開，液壓油13經(jīng)伸張閥30進(jìn)入上進(jìn)油口48，在液壓油13的作用下，推動(dòng)第二齒輪28作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第三齒輪29作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，液壓油13經(jīng)下出油口47頂開補(bǔ)償閥27流入活塞筒下腔14，第二齒輪28逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)第二齒輪軸38旋轉(zhuǎn)，第二齒輪軸38旋轉(zhuǎn)并經(jīng)聯(lián)軸器37帶動(dòng)無刷直流電機(jī)36旋轉(zhuǎn)發(fā)電，此時(shí)，作動(dòng)器控制器41輸出信號(hào)，控制第一繼電器50和第三繼電器52通電，第二繼電器51和第四繼電器16不通電，使無刷直流電機(jī)36產(chǎn)生的電能經(jīng)整流橋42將交流電轉(zhuǎn)化為單向直流電，后經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換電路44升壓后向超級(jí)電容組22充電，實(shí)現(xiàn)了振動(dòng)能量的回收；當(dāng)上活塞桿9向下運(yùn)動(dòng)時(shí)(即所述懸架作動(dòng)器作壓縮行程時(shí))，活塞12向下運(yùn)動(dòng)，在活塞筒下腔14中的液壓油13的作用下，補(bǔ)償閥27關(guān)閉，壓縮閥26打開，液壓油13經(jīng)壓縮閥26進(jìn)入下進(jìn)油口46，在液壓油13的作用下，推動(dòng)第二齒輪28作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第一齒輪24作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，液壓油13經(jīng)上出油口45頂開流通閥23流入活塞筒上腔11，第二齒輪28逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)第二齒輪軸38旋轉(zhuǎn)，第二齒輪軸38旋轉(zhuǎn)并經(jīng)聯(lián)軸器37帶動(dòng)無刷直流電機(jī)36旋轉(zhuǎn)發(fā)電，此時(shí)，作動(dòng)器控制器41輸出信號(hào)，控制第一繼電器50和第三繼電器52通電，第二繼電器51和第四繼電器16不通電，使無刷直流電機(jī)36產(chǎn)生的電能經(jīng)整流橋42將交流電轉(zhuǎn)化為單向直流電，后經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換電路44升壓后向超級(jí)電容組22充電，實(shí)現(xiàn)了振動(dòng)能量的回收；以上過程中，無論所述懸架作動(dòng)器作伸張行程還是壓縮行程，由于所述單向閥組的合理設(shè)置，使第二齒輪28始終作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)第二齒輪軸38始終逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而使無刷直流電機(jī)36始終朝一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)發(fā)電，避免了無刷直流電機(jī)36反復(fù)正反轉(zhuǎn)而導(dǎo)致大量慣量損失，提高了發(fā)電效率，延長(zhǎng)了無刷直流電機(jī)36的使用壽命；當(dāng)Pi為正時(shí)(即Pi＞0時(shí))，首先，所述作動(dòng)器控制器41先調(diào)用LQG最優(yōu)控制模塊對(duì)其采樣的信號(hào)進(jìn)行分析處理，得到第i次采樣時(shí)所述懸架作動(dòng)器的理想主動(dòng)控制力Ui，所述作動(dòng)器控制器41再根據(jù)第i次采樣時(shí)所述懸架作動(dòng)器的液壓壓力平衡方程推導(dǎo)得到第i次采樣時(shí)所述液壓馬達(dá)模塊的進(jìn)出油口壓力差(即上進(jìn)油口48和上出油口45之間的壓力差，或下進(jìn)油口46和下出油口47之間的壓力差)，其中，第i次采樣所述懸架作動(dòng)器的液壓總壓力損失A為活塞12的橫截面面積，ζ為局部阻力系數(shù)，ρ為液壓油13的密度，νi為第i次采樣時(shí)液壓油13的流速；接著，所述作動(dòng)器控制器41先根據(jù)公式計(jì)算得到所述液壓馬達(dá)模塊的第二齒輪軸38的輸出轉(zhuǎn)矩其中，q為所述液壓馬達(dá)模塊的排量，ηm為所述液壓馬達(dá)模塊的機(jī)械效率，所述作動(dòng)器控制器41再根據(jù)公式計(jì)算得到第i次采樣時(shí)需要輸出給無刷直流電機(jī)36的轉(zhuǎn)矩控制信號(hào)(由于無刷直流電機(jī)36通過聯(lián)軸器37與第二齒輪軸38固定連接，因此，無刷直流電機(jī)36的負(fù)載轉(zhuǎn)矩與第二齒輪軸38的輸出轉(zhuǎn)矩相等)，然后，所述作動(dòng)器控制器41根據(jù)轉(zhuǎn)矩控制信號(hào)輸出PWM控制信號(hào)控制三相全橋逆變電路43工作，并輸出信號(hào)，控制第二繼電器51和第四繼電器16通電，第一繼電器50和第三繼電器52不通電，此時(shí)超級(jí)電容組22放電，輸出電壓經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換電路44升壓后經(jīng)三相全橋逆變電路43給無刷直流電機(jī)36供電，所述液電集成式自供能主動(dòng)懸架作動(dòng)器工作在主動(dòng)模式下，具體的工作過程為：當(dāng)需要提供向下的主動(dòng)輸出力時(shí)，作動(dòng)器控制器41通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器17驅(qū)動(dòng)無刷直流電機(jī)36逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，無刷直流電機(jī)36帶動(dòng)第二齒輪軸38逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第二齒輪軸38逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)第二齒輪28逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第二齒輪28逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)第一齒輪24和第三齒輪29順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，液壓油13經(jīng)壓縮閥26和流通閥23由活塞筒下腔14流入到活塞筒上腔11，活塞筒上腔11油壓升高，推動(dòng)活塞12向下運(yùn)動(dòng)，活塞12向下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)上活塞桿9向下運(yùn)動(dòng)，從而提供向下的主動(dòng)控制力并傳遞給車身，實(shí)現(xiàn)懸架作動(dòng)器的主動(dòng)控制；具體實(shí)施時(shí)，所述q的取值為4×10-6mL/r，所述ηm的取值為0.85。當(dāng)作動(dòng)器控制器41通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器17驅(qū)動(dòng)無刷直流電機(jī)36順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，無刷直流電機(jī)36帶動(dòng)第二齒輪軸38順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第二齒輪軸38順時(shí)針旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)第二齒輪28順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第二齒輪28順時(shí)針旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)第一齒輪24和第三齒輪29逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，阻礙液壓油13流動(dòng)，從而增大阻尼系數(shù)，提高阻尼力，實(shí)現(xiàn)懸架作動(dòng)器的半主動(dòng)控制。本實(shí)施例中，步驟Ⅱ中所述作動(dòng)器控制器41調(diào)用LQG最優(yōu)控制模塊對(duì)其采樣的信號(hào)進(jìn)行分析處理，得到第i次采樣時(shí)所述懸架作動(dòng)器的理想主動(dòng)控制力Ui的具體過程為：步驟一、所述作動(dòng)器控制器41根據(jù)車輛單輪簧載質(zhì)量ms、車輛單輪非簧載質(zhì)量mu、懸架彈簧剛度ks、輪胎剛度kt、車輛懸架系統(tǒng)固有阻尼系數(shù)cs、第i次采樣時(shí)所述懸架作動(dòng)器的理想主動(dòng)控制力Ui、非簧載質(zhì)量位移x1和簧載質(zhì)量位移x2；以路面不平度位移z為輸入激勵(lì)；利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律，建立車輛行駛振動(dòng)微分方程為：步驟二、所述作動(dòng)器控制器41建立車輛振動(dòng)狀態(tài)方程為：步驟三、所述作動(dòng)器控制器41選取車身振動(dòng)速度車輪振動(dòng)速度懸架動(dòng)撓度(x2-x1)、輪胎動(dòng)變形(x1-z)為狀態(tài)變量，得到則得出系統(tǒng)矩陣A、控制矩陣B、擾動(dòng)輸入矩陣G的具體形式為：步驟四、所述作動(dòng)器控制器41選取車身垂直加速度懸架動(dòng)撓度(x2-x1)、輪胎動(dòng)變形(x1-z)為輸出變量，得到則輸出矩陣C和傳遞矩陣D的形式為：步驟五、所述作動(dòng)器控制器41將輸出方程Y＝CX+DUi帶入公式中，得到二次型性能指標(biāo)為：并且有：Q＝CTqC,N＝CTqD,R＝r+DTqD；其中，t為時(shí)間，q1為車身加速度加權(quán)系數(shù)，q2為懸架動(dòng)撓度加權(quán)系數(shù)，q3輪胎動(dòng)變形加權(quán)系數(shù)，r為能耗加權(quán)系數(shù)；Q為狀態(tài)變量的半正定對(duì)稱加權(quán)矩陣，N為兩種變量關(guān)聯(lián)性的加權(quán)矩陣，R為控制變量的正定對(duì)稱加權(quán)矩陣；具體實(shí)施時(shí)，q1＝1.2×105,q2＝1.65×108,q3＝9.5×109,r＝1；步驟六、所述作動(dòng)器控制器41根據(jù)步驟三中確定的系統(tǒng)矩陣A和控制矩陣B以及步驟五中確定的加權(quán)矩陣Q、加權(quán)矩陣N和加權(quán)矩陣R，運(yùn)用Matlab軟件中提供的LQR函數(shù)求得第i次采樣時(shí)的最優(yōu)控制反饋增益矩陣Ki；步驟七、所述作動(dòng)器控制器41根據(jù)公式計(jì)算得到第i次采樣時(shí)的懸架動(dòng)撓度(x2-x1)i，根據(jù)公式計(jì)算得到第i次采樣時(shí)的簧載質(zhì)量速度根據(jù)公式計(jì)算得到第i次采樣時(shí)的輪胎動(dòng)態(tài)位移(x1-z)i，根據(jù)公式計(jì)算得到第i次采樣時(shí)的非簧載質(zhì)量速度其中，為第i次采樣得到的簧載質(zhì)量位移，為第i-1次采樣得到的簧載質(zhì)量位移，為第i次采樣得到的非簧載質(zhì)量位移，為第i-1次采樣得到的非簧載質(zhì)量位移，zi為第i次采樣得到的路面不平度位移，t為時(shí)間；步驟八、所述作動(dòng)器控制器41根據(jù)步驟七中確定的第i次采樣時(shí)的懸架動(dòng)撓度(x2-x1)i、簧載質(zhì)量速度輪胎動(dòng)態(tài)位移(x1-z)i及非簧載質(zhì)量速度根據(jù)公式得到第i次采樣時(shí)的狀態(tài)變量Xi；步驟九、所述作動(dòng)器控制器41根據(jù)步驟六中確定的第i次采樣時(shí)的最優(yōu)控制反饋增益矩陣Ki和步驟八中確定的第i次采樣時(shí)的狀態(tài)變量Xi，根據(jù)公式計(jì)算得到第i次采樣時(shí)所述懸架作動(dòng)器的理想最優(yōu)主動(dòng)控制力Ui。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。