汽车电动助力转向与主动悬架系统的h∞集成控制

《汽车电动助力转向与主动悬架系统的h∞集成控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据第20卷第1期2007年2月振动工程学报JournalofVibrationEngineeringV01．20No．1Feb．2007汽车电动助力转向与主动悬架系统的H∞集成控制陈无畏1，孙启启2，初长宝1(1．合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥230009；2．广州电器科学研究院，广东广州510300)摘要：针对基于横向和垂向动力学的电动助力转向(EPS)与主动悬架(ASS)集成系统是一个多输入多输出非线性系统的特点，设计了一种基于干扰抑制指标的H。控制策略。首先将非线性部分看成模型的摄动，对不确定性进行频率辨识；然后根据控制目标，选择相应的加权函数和不确定性

2、界函数，建立增广被控对象矩阵．将鲁棒性能控制问题转化为标准的H。控制问题；最后在Matlab环境下进行了仿真计算。仿真结果表明，该集成控制方法是有效的，能够使汽车转向行驶时的整车综合性能得到提高。关键词：汽车；电动助力转向；主动悬架；H。控制；集成控制中图分类号：U461；TP273文献标识码：A文章编号：1004—4523(2007)01—0045—07引言车辆集成控制技术作为支配汽车各子系统协调工作以优化车辆整体性能的一种有效手段，日趋成为人们研究的热点，并且在国内外已经取得了一定的研究成果。文献[1]应用集成控制的思想，将汽车主动底盘系统，包括电动助力转向系统(Elec

3、tricalPowerSteeringSystem，简称EPS)、防抱死制动系统(Anti—lockBrakeSystem，简称ABS)、主动悬架系统(ActiveSuspensionSystem，简称ASS)等，进行分层集成控制，避免了单独控制各子系统的相互干扰，实现了整车性能的优化。文献E2-1用I，QG控制策略，通过对主动悬架系统和转向系统的集成控制，提高了汽车在转弯和不平路面行驶情况下整车的侧向稳定性。文献i-3-1用基于随机次优控制策略，对EPS和ASS进行集成控制，显著提高了转向轻便性、操纵稳定性和行驶平顺性等综合性能。EPS是一种利用助力电机对汽车转向进行助力，

4、以提高转向轻便性和操纵稳定性的电控装置。ASS是一种可根据外界条件的变化来自适应改变悬架刚度及阻尼系数，以提高行驶平顺性和操纵稳定性的电控装置。对于同时装有这两大系统的车辆，其整车动力学性能得以很好地改善。但对这二者的应用，并不是简单地叠加，而是要进行集成控制，使它们相互协调，以达到综合性能最优的目的。以往对于EPS、ASS以及它们集成系统的研究大都采用线性模型E1~引，即使考虑到车辆各项运动的相互于扰，也没有涉及到它们之间的非线性耦合关系。所以，在此基础上进行汽车动力学研究，必定有失其精确性。本文采用基于横向和垂向动力学的EPS与ASS非线性模型，适当考虑了其中的非线性因素

5、，可较精确地研究整车的动力学性能。考虑到非线性系统的复杂性和系统设计的局限性，本文先将系统非线性部分视为模型的不确定性因素，并对其进行频率辨识，得出其响应的界函数。然后，采用线性鲁棒控制方法，在转向和路面随机于扰的作用下进行控制器的设计和求解。最终，得出了基于干扰抑制的非线性系统的集成控制器。仿真结果表明，设计的闭环系统有效地抑制了车身姿态的变化，提高了汽车转向行驶时的轻便性、操纵稳定性和行驶平顺性。1数学模型1．1整车动力学模型图1为整车系统模型示意图。为表示方便，采用两个平行的坐标系。其中X。，y。，乙是以汽车质心为原点的坐标系；X，，y，，z，是以汽车悬挂质量质心为原点

6、的坐标系；Z饿(i=1，2，3，4)表示路面不平度输入；Zi(i一1，2，3，4)表示非悬挂质量位移；Zi(i一5，6，7，8)表示悬挂质量位移。由Newton—Euler方法建立整车动力学方程为收稿日期：2005—07—29；修订日期：2006—04—27基金项目：国家自然科学基金资助项目(50275045；50575064)对于新人们来说，一辆装饰着鲜花和彩带的漂亮婚车是结婚过程中必不可少的，而气派大、空间大的豪华婚车阵容则更能一圆渴望的梦想。在这个追求个性化的年代，选择什么样的婚车，不仅渠道多，价格差异也大，就看新人们以怎样的经济实力和巧妙心思来勾画新生活的开始了。婚车

7、的发展自行车、拖拉机、大客车、桑塔纳、凯迪拉克……不同时代流行不同的婚车。几十年来婚车的变化，折射的是百姓幸福生活的变迁史。60年代接新娘得用自行车流行婚车：自行车http://www.hzmeizhilv.com/时代的车轮迈入了上个世纪70年代，婚车的轮子也发生了质的变化，在马达轰鸣声中，拖拉机成为了无数年轻人的流行婚车。70年代接新娘有了“机动车”流行婚车：拖拉机、卡车从自行车到拖拉机，婚车的轮子在发生变化的同时，也预示着美好的生活在提速，而这种速度提升得越来越快。上世纪70年代末80年代初，随着