基于故障补偿的汽车半主动悬架容错控制.pdf

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1、2016年(第38卷)第6期汽车工程AutomotiVeEngineering2016(V01．38)No．62016113基于故障补偿的汽车半主动悬架容错控制高振刚1一，陈无畏1，汪洪波1，杨柳青3，夏光1(1．合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥230009；2．鄂尔多斯应用技术学院，鄂尔多斯017000；3．安徽交通职业技术学院，合肥230051)[摘要]针对汽车半主动悬架作动器故障对整车乘坐舒适性的影响，提出了一种基于故障补偿的主动容错控制策略。建立了半主动悬架7自由度整车模型和作动器故障

2、悬架模型，设计日。控制器作为半主动悬架常规控制器。基于故障诊断观测器提出了作动器在线故障估计算法，由完好作动器补偿单一作动器故障的阻尼力损失，通过推导并结合半主动悬架阻尼力的有界性，得出容错控制下各完好作动器的补偿阻尼力。在作动器常见故障模式下进行了仿真和台架试验验证，结果表明：提出的在线故障估计算法可有效估计作动器常见故障的幅值，并在补偿容错控制下，使故障悬架性能经短暂时滞后恢复至与正常悬架性能相接近的水平。关键词：半主动悬架；作动器；故障估计；故障补偿；容错控制Fault．tolerantCo

3、ntrolofVehicleSemi-activeSuspensionBasedonFaultCompensationGaoZhengan91一，ChenWuweil，WangHongb01，YangLiuqin93&XiaGuan911．sc^00z∥Mec^Ⅱn如nz0ndA“lo玎m砌eE凡gi船e^增，麒扣i￡／凡i化Hi￡yo，死c^肿fog)，H咖i230009；2．0rd∞，m￡if“抛旷n如肋fp影，0rd邯0l7000；3．，4n^以Comm“n如n￡幻m％∞fio∞fn蒯死c^

4、凡池fcof缸ge，H咖i230051[Abstract]Aimingattheefkctsofactuator’sfaultsofsemi．activesuspensionontheridecomfortofvehicle，anactiVefault—tolerantcontmlstrategyispmposedbasedonfaultcompensation．A7DOFvehiclemodelwithasemi-activesuspensionwithfaultactuatorarebuilt

5、andacontrollerisdesignedastheconventionalcontrollerforsemi—acciVesuspension．Anon-linefaultestimationalgorithmisputforwardbasedonfaultdiagnosisobsenrer，theinadequatedampingfbrceinfaultactuatoriscompensatedbynomalactuators，andbyderivationwithconsiderati

6、onoftheboundednessofdampingforceinsemi咀ctivesuspension，thecompensateddampingforceforeachnomalac．tuatorunderfaulttolemntcontrolareobtained．Bothsimulationandverincationbenchtestsareconductedunderdif-ferentcommonfaultmodesofactuatorwitharesultshowingthat

7、theonlinefaultestimationalgorithmproposedcanefkctiVelyestimatetheamplitudeofactuator，sfaults，andunderactivefault．tolerantcontmltheperf0珊anceoffaultsuspensioncanberestored，approachingtothenomaloneafterashorttimedelay．Keywords：seIIli-actiVes瑚pension；act

8、uator；faultestimation；fallItcompe砸ation；falllt．tolerantcon．trol刚舌悬架系统是连接车身与车轮之间的传力装置。半主动悬架具有结构简单、能耗少、成本低等优点，且能满足汽车行驶平顺性和操纵稳定性的要求，应用前景十分广阔。文献[1]～文献[3]中分别针对电磁阀式、电流变和磁流变式半主动悬架提出了不同的控制方法，均取得了较好的控制效果。然而，上述控制方法均建立在半主动悬架的传感器、作动器}国家自然科学基金(5137513l，513