[發明專利]一種汽車主動懸架系統的容錯自適應控制方法

有效

• 申請號: 201310203891.6
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103264628A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 孫維超;潘惠惠;高會軍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B60G17/015
• 分類號: B60G17/015;B60G17/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

1.一種汽車主動懸架系統的容錯自適應控制方法，其特征在于汽車主動懸架系統的容錯自適應控制方法按以下步驟實現：

步驟一、建立非線性半車主動懸架模型，該步驟包括以下兩個內容：

(一)、建立健康執行器的非線性半車主動懸架模型；

(二)、建立執行器故障時的非線性半車主動懸架系統模型；

步驟二、設計非線性魯棒控制器；

步驟三、調節非線性魯棒控制器的控制增益參數。

2.根據權利要求1所述的一種汽車主動懸架系統的容錯自適應控制方法，其特征在于步驟一(一)中所述建立健康執行器的非線性半車主動懸架模型具體為：

根據牛頓第二定律，其簧上質量與簧下質量的理想動態方程可表示為：

Mz··c=Ψ1(t)+u1+u2+Fl---(1)]]>

mfz··1=Fsf+Fdf-Ftf-Fbf-u1---(3)]]>

mrz··2=Fsr+Fdr-Ftr-Fbr-u2---(4)]]>

其中函數Ψ₁(t)和Ψ₂(t)具體表示為：

Ψ₁(t)＝-F_df-F_dr-F_sf-F_sr??????????(5)

Ψ₂(t)＝-a(F_df+F_sf)+b(F_dr+F_sr)????(6)

公式(1)～(6)中M代表簧上質量，I代表車身俯仰運動的轉動慣量，z_c表示懸架系統的垂直位移，m_f為前輪的簧下質量，m_r為后輪的簧下質量，F_df為前懸架組件中的阻尼力，F_dr為前懸架組件中的彈簧彈性力，F_sf為后懸架組件中的阻尼力以及F_sr為后懸架組件中的彈簧彈性力，F_tf前輪胎產生的彈性力，F_tr前輪胎產生的阻尼力，F_bf為后輪胎產生的彈性力，F_br為后輪胎產生的阻尼力，F_l代表摩擦力和代表其他未建模動態，為俯仰角，z₁，z₂為簧下質量位移，a，b分別代表前后懸架組件中心到車身質量中心的距離，u₁，u₂為主動懸架系統的控制輸入；

彈簧、阻尼與輪胎輸出力動態表達式如下：

F_sf＝k_f1Δy_f，F_sr＝k_r1Δy_r，

Fdf=bf1Δy·f,]]>Fdr=br1Δy·r,]]>

F_tf＝k_f2(z₁-z_o1)，F_tr＝k_r2(z₂-z_o2)，

Fbf=bf2(z·1-z·o1),]]>Fbr=br2(z·2-z·o2),]]>

上式中k_f1是前懸架組件彈簧剛度系數，k_r1是后懸架組件彈簧剛度系數，b_f1為前懸架組件阻尼系數，b_r1為后懸架組件阻尼系數，k_f2，k_r2和b_f2，b_r2分別代表輪胎的剛度系數與阻尼系數，z₀₁，z₀₂為路面擾動位移輸入；

Δy_f代表前懸架的行程，Δy_r代表后懸架的行程，表示為：

即完成了基于健康控制器的半車主動懸架系統的數學模型的建立。