[發明專利]汽車主動懸架系統的有限時間控制方法

在審

• 申請號: 201510451130.1
• 申請日: 2015-07-28
• 公開（公告）號: CN105183943A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 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: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;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

技術領域

本發明涉及一種汽車主動懸架系統的有限時間控制方法。

背景技術

由于現實公路的路面的不平整產生的振動，這就不可避免的通過車輪傳遞給駕乘人員，對駕乘人員產生一定的影響，而懸架系統的初衷，就是合理的隔離這種振動的干擾，來提高駕乘人員的舒適度和提高駕駛的安全性。和被動懸架相比，主動懸架系統更適用于汽車，這是因為主動懸架有著簡單的機械結構和快速的系統動態響應。在主動懸架系統中，執行器被平行的放置在車輪組件和車體之間，有能力增加和耗散系統的能量。更重要的是，這種主動執行器可以控制汽車的姿態，降低由剎車和轉彎對汽車可操控性和駕乘舒適度產生的影響。

對于駕乘的安全性和乘坐的舒適性而言，尤其是當控制精度需要確切已知時，懸架系統在存在路面干擾的情況下達到期望的跟蹤軌跡的所需花費的時間是一個值得深入探討的實際問題。抑制干擾所需的時間越短，駕乘人員所受的干擾的時間也就越短?？偨Y現有的懸架系統控制方法，主要存在以下的不足：

一、控制模型為典型的線性模型。為了研究方便，目前的主動懸架研究者在懸架系統的建模中忽略一些要素，簡化系統的模型為線性模型。然而，實際工程環境中懸架為非線性的系統，線性化的模型不能很好的刻畫懸架系統的本質特性。

二、不能在有限時間內鎮定懸架系統。在現有的結果中，大部分都是漸進的鎮定懸架系統。漸進穩定預示著懸架系統的軌跡在時間趨于無窮時趨于系統的平衡點。就工程應用而言，有限時間控制相對于傳統控制不但可以在趨近時間上有著明顯的優勢，而且還可以使得懸架系統提高系統的精度性能。

不能很好的克服外界的擾動和未建模動態。在實際運行的汽車中，不可避免的遭受路面的擾動，傳統的懸架控制系統對干擾的抑制性能存在一定的局限性。同時，建立的數學模型與實際系統之間總是存在一定的誤差，這種誤差稱作未建模動態，會對控制系統造成控制精度的影響。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的懸架系統設計中不能滿足在有限時間內鎮定系統的同時，克服系統建模簡單化和擾動的問題，而提出一種汽車主動懸架系統的有限時間控制方法。

一種汽車主動懸架系統的有限時間控制方法是通過以下步驟實現：

步驟一、針對非線性汽車主動懸架系統，根據牛頓第二定律，確定主動懸架簧上質量和簧下質量的動態方程：