[發(fā)明專利]一種汽車主動(dòng)懸掛系統(tǒng)控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910301366.5
• 申請日: 2019-04-15
• 公開（公告）號: CN110077191B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何平;范燾;王奎洋
• 申請（專利權(quán)）人: 四川輕化工大學(xué)
• 主分類號: B60G17/015
• 分類號: B60G17/015;G06F30/15;G06F30/20
• 代理公司: 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 馬超前

1.一種汽車主動(dòng)懸掛系統(tǒng)控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1.建立汽車輪子的主動(dòng)懸架系統(tǒng)模型

其中m_u表示簧下質(zhì)量，m_s是簧上質(zhì)量；z_r表示公路的輸入位移，z_u和z_s分別代表簧下質(zhì)量和簧上質(zhì)量的位移；u(t-h(t))代表時(shí)變時(shí)滯為h(t)的主動(dòng)懸架系統(tǒng)的控制輸入；k_s和c_s分別表示懸架系統(tǒng)的剛度和阻尼；k_t和c_t分別表示汽車輪胎的剛度和阻尼；根據(jù)系統(tǒng)模型和牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律，

建立車輛主動(dòng)懸架系統(tǒng)模型的動(dòng)力學(xué)微分方程如下：

步驟2.根據(jù)步驟1中模型建立主動(dòng)懸架系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)微分方程，并求出車輛主動(dòng)懸掛系統(tǒng)的狀態(tài)空間方程；

由步驟1中建立的車輛主動(dòng)懸架系統(tǒng)模型的動(dòng)力學(xué)微分方程：

h(t)滿足如下條件：

其中h^*和ρ_h是正實(shí)數(shù)；

令狀態(tài)向量控制輸出向量測量輸出向量考慮執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸入延遲，系統(tǒng)參數(shù)不確定性，里面輸入擾動(dòng)和測量輸出擾動(dòng)，由公式(1)車輛主動(dòng)懸掛系統(tǒng)可以用以下狀態(tài)空間方程描述：

其中，是路面輸入擾動(dòng)，w₂(t)是由傳感器產(chǎn)生的測量輸出擾動(dòng)，且

其中，β₁和β₂是測量輸出擾動(dòng)w₂(t)的可調(diào)權(quán)值；

步驟3.考慮系統(tǒng)不確定性，設(shè)計(jì)有擾動(dòng)條件下主動(dòng)懸架系統(tǒng)控制器

讓ΔA和ΔB是范數(shù)有界的不確定參數(shù)矩陣，則系統(tǒng)的不確定性可以描述為：

[ΔA,ΔB]＝HF(t)[E₁,E₂] (4)

其中，H，E₁，E₂是已知的具有適當(dāng)維數(shù)的實(shí)常數(shù)矩陣，F(xiàn)(t)是未知的時(shí)變矩陣，它滿足F^T(t)F(t)≤I，I表示合適維數(shù)的單位矩陣，

控制器設(shè)計(jì)如下：考慮有擾動(dòng)的車輛主動(dòng)懸掛系統(tǒng)(3)式，如果存在正定矩陣X,Z∈R^n×n，任意矩陣Y∈R^m×n，給定標(biāo)量α＞0，γ＞0，如果以下線性矩陣不等式成立：

其中，S＝AX+XA^T+Z+αHH^T，‘*’表示由矩陣不等式中對稱位置上的矩陣轉(zhuǎn)置所得到的矩陣，則車輛主動(dòng)懸架系統(tǒng)(3)式在控制器u(t)＝Ky(t),控制下是漸進(jìn)穩(wěn)定的，其中H_∞性能指數(shù)γ，是C₂的廣義逆矩陣，根據(jù)車輛主動(dòng)懸架系統(tǒng)(3)式，帶控制延遲、參數(shù)不確定性、路面輸入擾動(dòng)和測量輸出擾動(dòng)的主動(dòng)懸架系統(tǒng)及控制器如下式所示：

步驟4.對步驟3中求得的控制器進(jìn)行仿真測試，驗(yàn)證求得的所求的控制器可用于汽車懸架的的控制。