[發(fā)明專利]一種汽車主動懸架系統(tǒng)的容錯自適應(yīng)控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310203891.6
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103264628A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫維超;潘惠惠;高會軍
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 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(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 楊立超

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

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(nèi)容：

(一)、建立健康執(zhí)行器的非線性半車主動懸架模型；

(二)、建立執(zhí)行器故障時的非線性半車主動懸架系統(tǒng)模型；

步驟二、設(shè)計非線性魯棒控制器；

步驟三、調(diào)節(jié)非線性魯棒控制器的控制增益參數(shù)。

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

根據(jù)牛頓第二定律，其簧上質(zhì)量與簧下質(zhì)量的理想動態(tài)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(shù)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(zhì)量，I代表車身俯仰運動的轉(zhuǎn)動慣量，z_c表示懸架系統(tǒng)的垂直位移，m_f為前輪的簧下質(zhì)量，m_r為后輪的簧下質(zhì)量，F(xiàn)_df為前懸架組件中的阻尼力，F(xiàn)_dr為前懸架組件中的彈簧彈性力，F(xiàn)_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(xiàn)_tf前輪胎產(chǎn)生的彈性力，F(xiàn)_tr前輪胎產(chǎn)生的阻尼力，F(xiàn)_bf為后輪胎產(chǎn)生的彈性力，F(xiàn)_br為后輪胎產(chǎn)生的阻尼力，F(xiàn)_l代表摩擦力和代表其他未建模動態(tài)，為俯仰角，z₁，z₂為簧下質(zhì)量位移，a，b分別代表前后懸架組件中心到車身質(zhì)量中心的距離，u₁，u₂為主動懸架系統(tǒng)的控制輸入；

彈簧、阻尼與輪胎輸出力動態(tài)表達式如下：

F_sf＝k_f1Δy_f，F(xiàn)_sr＝k_r1Δy_r，

Fdf=bf1Δy·f,]]>Fdr=br1Δy·r,]]>

F_tf＝k_f2(z₁-z_o1)，F(xiàn)_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(shù)，k_r1是后懸架組件彈簧剛度系數(shù)，b_f1為前懸架組件阻尼系數(shù)，b_r1為后懸架組件阻尼系數(shù)，k_f2，k_r2和b_f2，b_r2分別代表輪胎的剛度系數(shù)與阻尼系數(shù)，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(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的建立。