[發明專利]一種基于參數實時可調PID控制器的汽車主動懸架控制方法

在審

• 申請號: 202110022525.5
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112721561A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 孫亞龍
• 申請（專利權）人: 西藏寧算科技集團有限公司
• 主分類號: B60G17/018
• 分類號: B60G17/018;G05B11/42
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 姜慧勤

1.一種基于參數實時可調PID控制器的汽車主動懸架控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，在車輛動力學仿真軟件carsim中建立整車動力學模型，建立各種測試汽車行駛性能的仿真工況，并設定好相對仿真工具simulink的輸入輸出變量；

所述相對仿真工具simulink的輸入輸出變量包括simulink輸入給carsim的變量和carsim輸出給simulink的變量，其中，simulink輸入給carsim的變量包括左前減振器阻尼力Fd_L1、右前減振器阻尼力Fd_R1、左后減振器阻尼力Fd_L2、右后減振器阻尼力Fd_R2，左前車輪垂向力Fz₀_L1、右前車輪垂向力Fz₀_R1、左后車輪垂向力Fz₀_L2、右后車輪垂向力Fz₀_R2，左前車輪縱向力Fx₀_L1、右前車輪縱向力Fx₀_R1、左后車輪縱向力Fx₀_L2、右后車輪縱向力Fx₀_R2；carsim輸出給simulink的變量包括左前減振器運動速率CmpRD_L1、右前減振器運動速率CmpRD_R1、左后減振器運動速率CmpRD_L2、右后減振器運動速率CmpRD_R2、簧載質量垂向加速度Az_SM、簧載質量側傾加速度AAx、簧載質量俯仰加速度AAy、簧載質量橫擺加速度AAz、車身橫擺角Yaw以及車身側傾角Roll；

步驟2，根據汽車當前所處的仿真工況，利用PID控制器確定左前減振器阻尼力Fd_L1、右前減振器阻尼力Fd_R1、左后減振器阻尼力Fd_L2、右后減振器阻尼力Fd_R2，由simulink將確定好的減震器阻尼力輸入給carsim，carsim計算汽車的各指標并輸出給simulink；

步驟3，由simulink判斷各指標是否在期望的范圍內，如果存在某指標不在期望的范圍內，則利用PID控制器對左前、右前、左后、右后減振器阻尼力進行調整；

步驟4，將調整后的減振器阻尼力輸入給carsim，carsim再次計算汽車的各指標并輸出給simulink，simulink再次判斷各指標是否在期望的范圍內，若存在某指標不在期望的范圍內，則利用PID控制器繼續調整，直至所有指標均在期望的范圍內。

2.根據權利要求1所述基于參數實時可調PID控制器的汽車主動懸架控制方法，其特征在于，步驟1所述各種測試汽車行駛性能的仿真工況包括測試汽車舒適性的仿真工況和測試汽車操縱穩定性的仿真工況。

3.根據權利要求2所述基于參數實時可調PID控制器的汽車主動懸架控制方法，其特征在于，所述測試汽車舒適性的仿真工況包括三種工況，第一種工況具體為：測試路段設有單個減速坎，減速坎的形狀為等腰三角凸塊，三角凸塊底邊長500mm、頂點高50mm，車速30km/h，勻速通過測試路段；第二種工況具體為：測試路段為搓板路，搓板路包括多個規則排布的搓板，每個搓板與測試汽車行駛方向垂直，一個搓板即為一個三角凸塊，每個三角凸塊頂點高70mm、底邊長350mm，相鄰兩個搓板間隔150mm，車速30km/h，勻速通過測試路段；第三種工況具體為：測試路段為交錯搓板路，交錯搓板路包括多個大搓板，每個大搓板與測試汽車行駛方向垂直，一個大搓板包括四個依次連接的三角凸塊，相鄰兩個大搓板上的三角凸塊的峰和谷交錯排列，單個三角凸塊頂點高70mm，底邊長1000mm，車速20km/h，勻速通過測試路段。

4.根據權利要求2所述基于參數實時可調PID控制器的汽車主動懸架控制方法，其特征在于，所述測試汽車操縱穩定性的仿真工況包括兩種工況，第一種工況具體為：蛇形試驗，按GB/T 6323-2014規定的蛇形試驗方法進行，將樁間距由國標規定的30m變為18m；第二種工況具體為：麋鹿測試，按ISO-3888-2規定的雙移線試驗方法進行。

5.根據權利要求1所述基于參數實時可調PID控制器的汽車主動懸架控制方法，其特征在于，所述指標包括簧載質量垂向加速度Az_SM、簧載質量側傾加速度AAx、簧載質量俯仰加速度AAy、簧載質量橫擺加速度AAz、車身橫擺角Yaw以及車身側傾角Roll。