[發(fā)明專利]一種履帶車輛垂直振動與俯仰振動協(xié)同控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711026517.8
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107839425B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發(fā)明（設計）人: 李劍峰;肖磊;范知友;劉春林;范鳳明;李睿;葛立坤
• 申請（專利權）人: 中國北方車輛研究所
• 主分類號: B60G17/018
• 分類號: B60G17/018
• 代理公司: 11011 中國兵器工業(yè)集團公司專利中心
• 代理人: 劉二格

1.一種履帶車輛垂直振動與俯仰振動協(xié)同控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)獲取控制器所需的狀態(tài)變量數(shù)值；

(2)計算出虛擬的俯仰控制力矩與垂直控制力的數(shù)值；

(3)進行控制力分配

將計算出虛擬的俯仰控制力矩與垂直控制力的數(shù)值按設定的分配方法進行各懸架垂直力的分配；

(4)懸架按分配的數(shù)值執(zhí)行動作

各懸架按實際特性根據(jù)分配的數(shù)值進行動作，實現(xiàn)履帶車輛垂直振動與俯仰振動的控制；

所述步驟(1)中，采用位移傳感器實時測出履帶車輛車體的相對垂直位移以及車體的俯仰角度，并將所測數(shù)值送至控制器；

所述步驟(2)中，獲取所需控制的履帶車輛的質(zhì)量、俯仰轉(zhuǎn)動慣量、懸架等效垂直剛度，將車輛的特性參數(shù)、負重輪與履帶車輛車體的相對垂直位移以及車體的俯仰角度以及上述兩個量的微分進行組合運算，計算出虛擬的俯仰控制力矩與垂直控制力的數(shù)值；

所述步驟(2)中，虛擬的俯仰控制力矩與垂直控制力的數(shù)值計算公式為：

q＝[Z_s θ]^T

其中，Z_s為車體的垂直位移，θ為車體的俯仰角度，λ、k為正定矩陣，sgn為符號函數(shù)，F(xiàn)_z為虛擬的垂直控制力，M_y為虛擬的俯仰控制力矩，K、M為常數(shù)；

K、M數(shù)值的計算公式為：

其中，

m_s為履帶車輛懸架支撐部分的質(zhì)量，I_y為該部分的俯仰轉(zhuǎn)動慣量，k_i為第i懸架等效垂直剛度，n為負重輪對數(shù)，l_i為第i懸架支點至質(zhì)心的水平位移；

所述步驟(3)中，設定的分配方法中，優(yōu)化目標為：

其中，v為前述計算得到的虛擬力、虛擬力矩矩陣，u＝[u₁ u₂ ... u_j]^T為懸架阻尼力的期望值，即為優(yōu)化變量，j為可控懸架對數(shù)，u₀為懸架阻尼力的最小值；γ,W_v,W_u為正定的權系數(shù)矩陣；

其中，B矩陣可通過下式確定：

2.如權利要求1所述的履帶車輛垂直振動與俯仰振動協(xié)同控制方法，其特征在于，所述步驟(1)中，采用加速度傳感器實時測出履帶車輛質(zhì)心的垂直振動加速度和俯仰角加速度，通過積分獲取車體的相對垂直位移以及車體的俯仰角度，并且將所測數(shù)值送至控制器。