[發明專利]半主動懸架增強型多重模糊PID控制系統及方法

有效

• 申請號: 202110274785.1
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN112947087B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 李瑞川;丁馨鎧;孫會來;徐繼康;程懿;劉繼魯;劉娜
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

1.半主動懸架增強型多重模糊PID控制系統，其特征在于：包括與懸架系統連接的PID控制器，第一級模糊控制器和第三級模糊控制器分別連接PID控制器，第二級模糊控制器連接第一級模糊控制器；

PID控制器輸出最終的參數來控制懸架的動作，速度傳感器和加速度傳感器監測懸架的動態性能反饋給第一、第二和第三級模糊控制器，同時檢測路面激勵反饋給第一、第二和第三級模糊控制器；

第一級模糊控制器根據汽車的動態性能實時調整PID控制器參數，第一級模糊控制器輸入變量為懸架簧上質量速度與設定值的誤差及簧上質量加速度，輸出變量為PID控制器參數的修正量；

第二級模糊控制器根據路面激勵的變化實時調整第一級模糊控制器輸入輸出變量論域；

第三級模糊控制器根據路面激勵的變化實時調整PID控制器參數。

2.如權利要求1所述的半主動懸架增強型多重模糊PID控制系統，其特征在于：所述PID控制器的原始參數為

3.如權利要求1所述的半主動懸架增強型多重模糊PID控制系統，其特征在于：所述PID控制器的輸入變量為簧上質量速度y與設定值r的誤差e，輸出變量為懸架調節力。

4.如權利要求1所述的半主動懸架增強型多重模糊PID控制系統，其特征在于：所述第一級模糊控制器的輸入變量為懸架簧上質量速度y與設定值r的誤差e以及e的變化率ec，輸出變量為PID控制器參數的修正量Δk_p1、Δk_i1、Δk_d1。

5.如權利要求1所述的半主動懸架增強型多重模糊PID控制系統，其特征在于：所述第二級模糊控制器的輸入變量為路面激勵z_r及其變化率輸出變量為第一級模糊控制器的論域伸縮因子α₁、α₂、β。

6.如權利要求1所述的半主動懸架增強型多重模糊PID控制系統，其特征在于：所述第三級模糊控制器的輸入變量為路面激勵z_r及其變化率輸出變量為PID控制器參數的修正量

7.如權利要求1所述的半主動懸架增強型多重模糊PID控制系統，其特征在于：所述第一、第二和第三級模糊控制器均具有隸屬函數和模糊規則，利用Mamdani模糊推理法和重心法完成模糊推理和清晰化。

8.如權利要求1所述的半主動懸架增強型多重模糊PID控制系統，其特征在于：所述PID控制器最終的參數為：

9.基于權利要求1-8任一項所述系統的方法，其特征在于：包括以下步驟：

A、通過懸架系統模型建立第一級模糊控制器和PID控制器，PID控制器的輸出變量為作用于懸架的可控阻尼力；確定PID控制器的原始參數和第一級模糊控制器的隸屬函數及模糊規則，第一級模糊控制器根據汽車的動態性能實時調整PID控制器參數；

B、利用第二級模糊控制器建立起路面激勵和第一級模糊控制器輸入變量及輸出變量論域的關系，第二級模糊控制器根據路面激勵的變化實時調整第一級模糊控制器輸入輸出變量論域；

C、利用第三級模糊控制器建立起路面激勵和PID控制器參數的關系，第三級模糊控制器根據路面激勵的變化實時調整PID控制器參數。