[發明專利]一種橫向互聯空氣懸架車身高度與互聯狀態博弈控制方法

有效

• 申請號: 201811272506.2
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109501546B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 李仲興;宋鑫炎;沈安誠;江洪
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B60G17/015
• 分類號: B60G17/015;B60G17/052;B60G17/019
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種橫向互聯空氣懸架車身高度與互聯狀態博弈控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)信息采集：傳感器模塊包括四個單軸加速度傳感器，一個霍爾式車速傳感器，三個六軸陀螺儀傳感器、一個高度傳感器；四個單軸加速度傳感器分別用于采集前左簧下質量加速度a_t1信息、后左簧下質量加速度a_t2信息、前右簧下質量加速度a_t3信息、后右簧下質量加速度a_t4信息；霍爾式車速傳感器用于采集車速v信息；第一六軸陀螺儀傳感器用于采集車身側傾角θ信息和車身加速度a_x,a_y,a_z信息，第二六軸陀螺儀傳感器用于采集前軸簧下質量側傾角θ_t1信息，第三六軸陀螺儀傳感器用于采集后軸簧下質量側傾角θ_t2信息，高度傳感器用于采集懸架動行程f_d信息，每個傳感器均通過信號傳輸線將信號傳輸至相應模塊；

2)路面不平度辨識模塊信息處理：路面不平度辨識模塊的輸入連接傳感器模塊的輸出，將車速v信息和a_t1,a_t2,a_t3,a_t4信息進行處理，得到路面不平度G_q(n₀)信息，然后將得到的路面不平度G_q(n₀)信息傳輸至互聯評價指標計算模塊和車高評價指標計算模塊；

3)a_w、R計算模塊信息處理：a_w、R計算模塊的輸入連接傳感器模塊的輸出，通過車身加速度a_x,a_y,a_z信息計算出平順性評價指標a_w信息，通過車身側向加速度a_y和車身側傾角θ計算出操穩性評價指標R，將平順性評價指標a_w信息和操穩性評價指標R傳輸至互聯評價指標計算模塊和車高評價指標計算模塊；

4)互聯評價指標計算模塊信息處理：互聯評價指標計算模塊集成有滯回區間控制方法，該方法以路面不平度辨識模塊輸出的路面不平度G_q(n₀)信息和a_w、R計算模塊輸出的a_w、R信息為輸入，以當前工況最優滯回區間δ_plan1、次優滯回區間δ_plan2和在對應滯回區間下的綜合評價指標J_i1、J_i2為輸出，并將輸出傳輸至智能博弈模塊；

5)車高評價指標計算模塊信息處理：車高評價指標計算模塊集成有車身高度控制方法，該方法以路面不平度辨識模塊輸出的路面不平度G_q(n₀)信息和a_w、R計算模塊輸出的a_w、R信息為輸入，以當前工況最優車身高度H_plan1、次優車身高度H_plan2和對應車身高度下的綜合評價指標J_h1、J_h2為輸出，并將輸出傳輸至智能博弈模塊；

6)智能博弈模塊信息處理：智能博弈模塊以最優滯回區間δ_plan1、次優滯回區間δ_plan2和在對應滯回區間下的綜合評價指標J_i1、J_i2、最優車身高度H_plan1、次優車身高度H_plan2和對應車身高度下的綜合評價指標J_h1、J_h2為輸入，計算出最終的滯回區間δ和最終的車身高度H，并將最終的滯回區間傳輸給互聯狀態控制模塊，把最終的車身高度傳輸給車身高度控制模塊；

7)互聯狀態控制模塊信息處理：互聯狀態控制模塊集成了仿天棚互聯狀態控制算法，以傳感器模塊輸出的前軸簧下質量側傾角θ_t1信息、后軸簧下質量側傾角θ_t2信息和智能博弈模塊輸出的最終滯回區間δ為輸入，以互聯狀態控制信號為輸出，并將控制傳輸至互聯狀態執行模塊；

8)車身高度控制模塊信息處理：車身高度控制模塊集成了車身高度控制算法，以傳感器模塊輸出的懸架動行程信息f_d和智能博弈模塊輸出的最終車身高度H為輸入，以車身高度調節信號為輸出，并將車身高度調節信號輸出至車身高度調節執行模塊；

步驟4)的具體過程為：

步驟4.1：初始化多維矩陣：將車速分為5級、路面不平度分成5級、滯回區間分為9級，建立用來存儲數據的三維矩陣SI_5×5×9，以及二維矩陣RCIMAX_5×5、RCIMIN_5×5、HSIMAX_5×5、HSIMIN_5×5；

步驟4.2：從之前模塊中讀取數據，讀取從路面不平度辨識模塊中輸出的路面不平度信息G_q(n₀)，從a_w、R計算模塊中輸出的當前工況下的a_w、R值，傳感器模塊輸出車速信息v；

步驟4.3：行駛工況分級：根據讀取到的路面不平度信息G_q(n₀)、車速信息v確定當前的車速的等級n，路面不平度等級k；確定當前的滯回區間等級s；

步驟4.4：計算互聯綜合評價指標J_i：把a_w、R計算模塊中輸出的當前工況下的a_w值與矩陣RCIMAX(n,k)、RCIMIN(n,k)中儲存的值作比較，最大值存儲到RCIMAX(n,k)中，把最小值存儲到RCIMIN(n,k)中；把a_w、R計算模塊中輸出的當前工況下的R值與矩陣HSIMAX(n,k)、HSIMIN(n,k)中儲存的值作比較，最大值存儲到HSIMAX(n,k)中，把最小值存儲到HSIMIN(n,k)中；計算出互聯綜合評價指標J_i：

步驟4.5：按行駛工況進行存儲：把計算出的當前互聯綜合評價指標J_i根據當前的車速等級n、路面不平度等級k、滯回區間等級s存儲到三維矩陣SI中；

步驟4.6：比較不同滯回區間下的J_i：n、k分別代表車速等級、路面不平度等級，代表著車輛的行駛工況，s代表滯回區間的等級，比較相同工況下，不同滯回區間下J_i的大小；

步驟4.7：確定最優和次優滯回區間：最優滯回區間即為步驟4.6中所確定的滯回區間δ_plan1，它對應的J_i值記為J_i1；上一個循環中互聯評價指標計算模塊步驟4.6中計算所得的滯回區間記為次優滯回區間δ_plan2，它對應的J_i值記為J_i2；

步驟4.8：把最優滯回區間和次優滯回區間及其對應的J_i值發送給智能博弈模塊，互聯評價指標計算模塊把步驟4.7中的δ_plan1、δ_plan2、J_i1、J_i2發送給智能博弈模塊；

車速分為5級、路面不平度分成5級劃分的依據為：

步驟5)的具體過程為：

步驟5.1：初始化多維矩陣：將車速分為5級、路面不平度分成5級，懸架動行程分為7個等級，建立用來存儲數據的三維矩陣SH_5×5×7以及二維矩陣RCHMAX_5×5、RCHMIN_5×5、HSHMAX_5×5、HSHMIN_5×5；

步驟5.2：從之前模塊中讀取數據：讀取從路面不平度辨識模塊中輸出的路面不平度信息G_q(n₀)，從a_w、R計算模塊中輸出的當前工況下的a_w、R值，傳感器模塊輸出車速信息v；

步驟5.3：行駛工況分級：根據讀取到的路面不平度信息G_q(n₀)、車速信息v確定當前的車速的等級n，路面不平度等級k，確定當前的車身高度等級m；

步驟5.4：計算互聯綜合評價指標J_h：把a_w、R計算模塊中輸出的當前工況下的a_w值與矩陣RCHMAX(n,k)、RCHMIN(n,k)中儲存的值作比較，最大值存儲到RCHMAX(n,k)中，把最小值存儲到RCHMIN(n,k)中；把a_w、R計算模塊中輸出的當前工況下的R值與矩陣HSHMAX(n,k)、HSHMIN(n,k)中儲存的值作比較，最大值存儲到HSHMAX(n,k)中，把最小值存儲到HSHMIN(n,k)中；計算出互聯綜合評價指標J_h：

步驟5.5：按行駛工況進行存儲：把計算出的當前互聯綜合評價指標J_h根據當前的車速等級n、路面不平度等級k、車身高度等級m存儲到三維矩陣SH中；

步驟5.6：比較不同車身高度下的J_h：n、k分別代表車速等級、路面不平度等級，代表著車輛的行駛工況，m代表車身高度等級，比較相同工況下，不同車身高度下J_h的大小；

步驟5.7：確定最優和次優車身高度：最優車身高度即為步驟5.6中所確定的車身高度H_plan1，它對應的J_h值記為J_h1；上一個循環中車高評價指標計算模塊步驟5.6中計算所得的車身高度記為次優車身高度H_plan2，它對應的J_h值記為J_h2；

步驟5.8：把最優車身高度和次優車身高度及其對應的J_h值發送給智能博弈模塊，車高評價指標計算模塊把步驟5.7中的H_plan1、H_plan2、J_h1、J_h2發送給智能博弈模塊。