采用最小信息损失方法的汽车主动悬架控制器降阶研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽车工程2012年(第34卷)第11期AutomotiveEngineering2012194采用最小信息损失方法的汽车主动悬架控制器降阶研究水汪洪波，王柏村，陈无畏(合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥230009)【摘要]针对汽车悬架系统控制器阶数高、工程上难以实现的问题，建立了整车7自由度主动悬架模型，考虑人体对振动的敏感频段，设计了日加权控制器，以保证闭环系统稳定且具有较好的抗干扰性能。基于最小信息损失方法对20阶主动悬架控制器进行降阶研究。通过对降阶前后主动悬架闭环控制系统频域特性和乘坐舒适性的对比表

2、明，将2O阶主动悬架控制器降至8阶后，控制器状态的能控与能观信息损失之和小于50％，且悬架控制系统仍具有十分相近的控制性能。关键词：主动悬架；日控制；最小信息损失；降阶；乘坐舒适性AStudyontheOrderReductionofVehicleActiveSuspensionControllerbyUsingMinimumInformationLossMethodWangHongbo．WangBaicun&ChenWuweiSchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering，HefeiUniversityof

3、Technology，Hefei230009[Abstract]InviewoftheproblemsofhighorderanddifficultyinengineeringimplementationofvehicleSUS—pensioncontroller，a7DOFactivesuspensionmodelisbuilt，andwithconsiderationofthesensitivefrequencyrangeofhumanbodytovibration，theweightedHcontrollerisdesignedtoensu

4、rethegoodstabilityanddisturbancere—jectionperformanceofclosed—loopsystem．Byusingminimuminformationlossmethod，theorderreductionfor20orderactivesuspensioncontrollerisstudied．Theresultsofcomparisonbetweenactivesuspensionclosed-loopcon-trolsystemsbeforeandafterorderreductioninter

5、msoffrequencycharacteristicsandridecomfortdemonstratethatwiththecontrollerorderofactivesuspensionsystemreducedfrom20to8，thesumofcontrollableandobservablestateinformationlossislessthan50％whilethecontrolperformanceofcontrollerkeptbasicallysimilar．Keywords：activesuspension；日cont

6、rol；minimuminformationloss；orderreduction；ridecomfortkel范数降阶法、平衡实现法、奇异摄动降阶法等l【2J。日IJ面还有一类基于信息论的降阶方法，如最小信息损失方法、最小Kullback．1eibler信息距离方法等。这些目前，国内外已有众多学者研究了悬架系统主方法将信息论和控制论的相关概念和原理结合起动控制问题，并提出了许多有效的控制方法。由于来，为研究高阶模型降阶问题提供了全新的思路。控制器阶数往往不低于悬架模型的阶数，且为提高目前，国内外针对主动悬架系统模型降阶的研悬架控制性能采用加权传

7、递函数，使得高性能的闭究尚不多见，文献[2]中研究了半车的模型降阶与环悬架控制器模型的阶数很高⋯，因此为其硬件实控制问题，文献[3]中应用基于线性矩阵不等式的现带来困难。控制器降阶方法，设计汽车主动悬架低阶控制器。线性稳定系统模型降阶方法有很多种，如Han—本文中首先建立整车主动悬架数学模型，设计控安徽省高校省级自然科学研究项目(KJ2012B050)资助。原稿收到日期为2011年6月1613，修改稿收到日期为2011年9月19日。学兔兔www.xuetutu.com汽车工程堡!笙鲞2箜塑制器保证悬架闭环系统稳定且具有良好的抗扰动性(X,wB--

8、戈扭)+Cc(X’,toC一6c)+尼c(wC--6c)+曰能。在此基础上，基于最小信息损失方法对高阶悬C(D一6D)+(XwD--9(