[發(fā)明專(zhuān)利]一種地棚控制動(dòng)慣性懸架的垂向振動(dòng)負(fù)效應(yīng)抑制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110207194.2
• 申請(qǐng)日: 2021-02-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112906133A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊曉峰;宋航;任潔雨;沈鈺杰;劉雁玲;何濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/15
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/15;G06F30/27;G06N3/00;G06F111/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種地棚控制動(dòng)慣性懸架的垂向振動(dòng)負(fù)效應(yīng)抑制方法，其特征在于，包括：

步驟(1)：建立包含輪轂驅(qū)動(dòng)電機(jī)的四分之一動(dòng)慣性懸架模型：

其中，m₂為簧載質(zhì)量，m₁為非簧載質(zhì)量，m₃為輪轂電機(jī)質(zhì)量，K為懸架的支撐彈簧剛度，k_t為輪胎等效彈簧剛度，x₂為簧載質(zhì)量的垂向位移，為簧載質(zhì)量的垂向速度，為簧載質(zhì)量的垂向加速度，x₁為非簧載質(zhì)量的垂向位移，為非簧載質(zhì)量的垂向速度，為非簧載質(zhì)量的垂向加速度，k為懸架副彈簧系數(shù)，b為慣容器的慣質(zhì)系數(shù)，c為阻尼系數(shù)，x_b為慣容器的垂向位移，為慣容器的垂向加速度，x_r為路面不平度的垂向輸入位移；

步驟(2)：設(shè)置地棚控制策略：

其中，c_grd為地棚控制的半主動(dòng)阻尼系數(shù)，c_max、c_min分別為設(shè)定的最大阻尼系數(shù)和最小阻尼系數(shù)，且滿足下式：

c_max＞0，c_min＞0，c_max＞c_min，

步驟(3)：選取路面不平度的位移輸入模型x_r；

步驟(4)：通過(guò)優(yōu)化算法求解模型參數(shù)，得到基于地棚控制的車(chē)輛動(dòng)慣性懸架參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地棚控制動(dòng)慣性懸架的垂向振動(dòng)負(fù)效應(yīng)抑制方法，其特征在于，所述步驟(4)中的優(yōu)化算法采用粒子群優(yōu)化算法。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種地棚控制動(dòng)慣性懸架的垂向振動(dòng)負(fù)效應(yīng)抑制方法，其特征在于，所述步驟(4)中的粒子群優(yōu)化算法包括：

步驟(4.1)：確定待優(yōu)化參數(shù)P＝[c_max、c_min、k、b]，初始化粒子；

步驟(4.2)：將車(chē)身加速度均方根值、懸架動(dòng)行程均方根值和輪胎動(dòng)載荷均方根值作為優(yōu)化目標(biāo)，建立與傳統(tǒng)被動(dòng)懸架性能指標(biāo)相對(duì)應(yīng)的比值目標(biāo)函數(shù)作為粒子群算法的適應(yīng)度函數(shù)，計(jì)算粒子的適應(yīng)度值，得到動(dòng)慣性懸架目標(biāo)函數(shù)J及其約束條件s.t.：

其中，BA(P)、SWS(P)和DTL(P)分別表示基于地棚控制的動(dòng)慣性懸架的車(chē)身加速度均方根值、懸架動(dòng)行程均方根值和輪胎動(dòng)載荷均方根值；w₁、w₂和w₃分別表示其加權(quán)系數(shù)；BA_pass，SWS_pass和DTL_pass分別表示傳統(tǒng)被動(dòng)懸架三個(gè)性能指標(biāo)的均方根值；LB和UB分別表示參數(shù)的上限和下限；

步驟(4.3)：計(jì)算得到個(gè)體極值與群體極值：其中，個(gè)體極值為粒子在最優(yōu)位置所得到的目標(biāo)函數(shù)J的值，全局極值為所有粒子的個(gè)體極值中的最優(yōu)值；

步驟(4.4)：粒子速度和位置屬性的進(jìn)化規(guī)律為：

Xⁿ⁺¹＝Xⁿ+Vⁿ⁺¹，

其中，λ表示慣性權(quán)重；d₁和d₂表示學(xué)習(xí)因子或加速度常數(shù)；r₁和r₂表示[0，1]內(nèi)的隨機(jī)數(shù)；n表示迭代次數(shù)；表示個(gè)體極值；表示群體極值；Vⁿ表示n時(shí)刻粒子的速度；Vⁿ⁺¹表示n+1時(shí)刻粒子的速度；Xⁿ表示n時(shí)刻粒子的位置；Xⁿ⁺¹表示n+1時(shí)刻粒子的位置；

步驟(4.5)：邊界處理：當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)到空間邊界時(shí)，強(qiáng)制該粒子停止運(yùn)動(dòng)，當(dāng)前速度置為0，粒子的適應(yīng)度用當(dāng)前所處的邊界位置計(jì)算。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一種地棚控制動(dòng)慣性懸架的垂向振動(dòng)負(fù)效應(yīng)抑制方法，其特征在于，其中所述步驟(5)中選取路面不平度的位移輸入模型x_r具體為：

其中，u表示行駛車(chē)速，G_q(n₀)表示路面不平度系數(shù)，w(t)表示均值為零的高斯白噪聲，x_r為路面垂向輸入位移，為路面垂向輸入速度。