汽车主动悬架鲁棒保性能控制仿真研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽车工程2014年(第36卷)第2期AutomotiveEngineering2014042汽车主动悬架鲁棒保性能控制仿真研究龙矗坤，文桂林，陈哲吾(湖南大学，汽车车身先进设计与制造国家重点实验室，长沙410082)[摘要]针对具有控制量和输出硬约束的不确定系统，研究了一种鲁棒保性能控制方法，将汽车主动悬架的控制问题视为有时域硬约束的鲁棒干扰抑制问题。将车身加速度作为系统的最小化输出性能指标，悬架动行程和轮胎动载荷作为日性能指标，得到系统的鲁棒／H最优保性能控制律。通过

2、实例的仿真验证了鲁棒保性能控制方法的有效性和可行性，改善了带主动悬架系统汽车的乘坐舒适性。关键词：不确定性；硬约束；保性能鲁棒控制；主动悬架ASimulationStudyonRobustGuaranteedCostControlforVehicleActiveSuspensionLongYaokun．WenGuilin&ChenZhewuHunanUniversity，StateKeyLaboratoryofAdvancedDesignandManufacturingforVehicleBody，Cha

3、ngsha410082[Abstract]Aimingatthesystemwithuncertaintyincontrolvariablesandthehardconstraintsofoutput，arobustguaranteedcostcontrolmethodisstudied．Vehicleactivesuspensioncontrolproblemisregardedasarobustdisturbanceattenuationproblemwithtime-domainhardconstr

4、aints．Withvehiclebodyaccelerationasminimizedoutputperformanceindicatorandthedynamictravelofsuspensionandthedynamicloadoftireasperformanceindi-cators，therobustguaranteedcostcontrollawofsystemisobtained．Theresultsofrealexamplesimulationverifytheeffectivenes

5、sandfeasibilityofthemethodproposed，whichimprovestheridecomfortofvehicleswithactivesuspen—sionsystem．Keywords：uncertainty；hardconstraint；robustguaranteedcostcontrol；activesuspension以车辆参数完全已知为前提，具有一定的局限性；模刚舌糊控制的控制精度一般不高，且模糊推理中人的经验很重要；／H混合鲁棒控制存在一定的保守性。悬架系统连接

6、车身与车轮，影响着车辆行驶的车辆在不同的行驶道路条件(不同车速和路面不平平顺性和操纵稳定性，其中主动悬架越来越多地应度)和工况(加速、制动和转弯)下，悬架参数会在一用于车辆中¨J。但在车辆设计中，车辆的操纵稳定范围内变化，悬架系统中弹簧和阻尼器等机械元定性、舒适性和安全性是相互影响甚至矛盾的性能件是非线性的，采用线性模型描述系统时悬架刚度要求。国内外许多学者对其控制策略和算法进行了和阻尼参数通常具有简化误差。因此在主动悬架的理论和实验研究j。如随机线性最优控制、预瞄控制系统设计中不但要考虑系统的名义性能和

7、稳定控制、／H鲁棒控制、自适应与自校正控制、模糊性，同时还要充分考虑系统的鲁棒性。在结合控制和非线性控制等。目前在最优控制中没有明确／鲁棒控制的基础上本文中研究了／H混合的理论指导加权矩阵的选取；预瞄控制以线性时不保性能鲁棒控制律。通过建立1／4车辆不确定变系统为主要研究对象，关于车辆参数的时变性和模型和仿真分析验证了所提方法的有效性和可行非线性对系统性能的影响研究较少；自适应控制是性，改善了带主动悬架系统汽车的乘坐舒适性。原稿收到13期为2012年3月2113。学兔兔www.xuetutu.com201

8、4(Vo1．36)No2龙盎坤，等：汽车主动悬架鲁棒保性能控制仿真研究1主动悬架不确定数学模型建立rm11+c1(三1一三2)+1(1一2)+M=0Jm22一c1(三1一三2)-k1(l—2)+2(2一)-u=0(1)【三o=2~V／-CooVW(t)式中：、m：分别为车身等簧载质量和轮胎等非簧载质量；k、k：分别为悬架刚度和轮胎刚度；C为悬架阻尼系数；为作动器的控制力；Zo、Z。、z分别为由积分白噪声构成的路面激图11／4车