[發明專利]磁流變半主動懸架阻尼力約束線性分段控制方法

在審

• 申請號: 202110069854.5
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN113199916A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 于振環;張娜;趙宇
• 申請（專利權）人: 長春汽車工業高等專科學校
• 主分類號: B60G17/08
• 分類號: B60G17/08
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

1.一種磁流變半主動懸架阻尼力約束線性分段控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：測試磁流變阻尼器的非線性特性，在振動速度和阻尼力坐標系下得到阻尼力可調節范圍的外包絡線；

S2：按照振動速度對磁流變阻尼器的振動區間進行劃分，并在每個子區間上用常數對外包絡線進行近似，得到線性分段的阻尼力約束；

S3：結合車身質量、懸架彈簧、車架質量、輪胎特性以及阻尼力約束，構建具有線性分段阻尼力約束的磁流變半主動懸架模型；

S4：建立考慮車身垂向振動加速度、懸架伸縮量和車輪動態載荷的加權性能指標，通過線性矩陣不等式的優化方法，計算得到阻尼力的控制規律；

S5：根據阻尼力控制規律，利用傳感器獲取的實時振動信號計算得到減振所需的阻尼力；

S6：利用磁流變阻尼器逆模型，將計算得到的阻尼力轉化為實際的驅動電流。

2.根據權利要求1所述的一種磁流變半主動懸架阻尼力約束線性分段控制方法，其特征在于：所述S1中，在測試前先建立包含阻尼力的懸架系統振動模型

其中：m_s--車身質量，m_u--車架質量，k_s--彈簧剛度，k_t--輪胎等效剛度，z_s--車身垂直位移，z_u--車架垂直位移，z_r--路面垂向激勵，F--阻尼力。

3.根據權利要求2所述的一種磁流變半主動懸架阻尼力約束線性分段控制方法，其特征在于：所述S1中，根據磁流變阻尼器測試結果，得到阻尼力的外包絡線表達式

其中：--懸架伸縮速度，i＝{1,...,6}--邊界直線，g_u--上包絡線，g_l--下包絡線。

4.根據權利要求3所述的一種磁流變半主動懸架阻尼力約束線性分段控制方法，其特征在于：所述S2中，根據懸架伸縮速度，將阻尼力區間分成N個子區間，通過定義每個子區間的速度邊界為p_Li和p_Ui，結合(2)和(3)，得到阻尼力在每個子區間的定常約束值如下

q_Li＝g_l(p_Li),q_Ui＝g_u(p_Ui) (4)

其中：q_Li--子分區阻尼力下邊界，q_Ui--子分區阻尼力上邊界。

5.根據權利要求4所述的一種磁流變半主動懸架阻尼力約束線性分段控制方法，其特征在于：所述S3中，根據表達式(1)和(4)，建立狀態空間描述下帶有線性分段約束的磁流變半主動懸架模型如下

其中：--系統狀態，u＝F--控制量，--外部擾動，A_i，B_i和B_wi--系統矩陣，--分區定義域，--分區阻尼力約束。

6.根據權利要求5所述的一種磁流變半主動懸架阻尼力約束線性分段控制方法，其特征在于：所述S4中，根據抑制簧上質量加速度、減小懸架伸縮量和抑制輪胎動態載荷的性能需求，建立狀態空間下的性能輸出方程如下

z(t)＝C_ix(t)+D_iu(t) (6)

其中：--性能狀態，C_i和D_i--性能輸出矩陣。