带参数摄动的车辆底盘的集成鲁棒混合控制研究.pdf

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1、2017年(第39卷)第3期汽车工程AutomotiveEngineering2017(V01．39)No．3doi：10．19562／j．chinasae．qcgc．2017．03．015带参数摄动的车辆底盘的集成鲁棒混合控制研究水张家旭1’2，李静1(1．吉林大学，汽车仿真与控制国家重点实验室，长春130022；2．中国第一汽车集团技术中心，长春130011)[摘要]提出了一种新的参数摄动离散系统的鲁棒L：．乞。／日。混合控制综合方法，并将其转化为具有较低保守性的线性矩阵不等式组的凸优化问题。考虑车辆在极限工况具有参数大范围摄动和强非线性特点，利用该方法设计主动前轮转向系统和

2、直接横摆力矩系统集成控制策略。采用Matlab／Simulink与Carsim联合平台进行典型工况仿真分析。结果表明，设计的车辆底盘集成控制器能抑制系统参数大范围摄动和强非线性的影响，改善车辆的操纵稳定性。关键词：鲁棒￡：-L。／H。混合控制；主动前轮转向；直接横摆力矩系统；底盘集成控制AResearchonRobustHybridIntegratedControlofVehicleChassiswithParameterPerturbationZhangJiaxul'2&LiJin911．JilinUniversity，StateKeyLaboratoryofAutomotiv

3、eSimdatwnandControl，Changchun130022；2．ResearchandDevelopmentCenter，ChinaFAWGroupCorporatmn，Changchun130011[Abstract]AnewsynthesisapproachofrobustmixedL2-L。／H。controlfordiscretesystemwithparameterperturbationisproposedandconvertedtoalessconservativeconvexoptimizationproblemwithlinearmatrixineq

4、ual—ityconstraints．Consideringitsfeaturesofwide-rangeparameterperturbationandstrongnonlinearity，anintegratedcontrolstrategyforactivefront—wheelsteeringanddirectyawmomentsystemsisdevisedbyusingthemethodpro-posed．andaMatlab／Simulink&CarsimCO．simulationiSconductedontypicalconditions．Theresultssh

5、owthatthevehiclechassisintegratedcontrollerdevisedcanwelloffsettheeffectsofwide—rangeparameterperturbationandstrongnonlinearityandimprovethehandlingandstabilityofvehicle．Keywords：robustmixedL2-L。／H。control；activefrontwheelsteering；directyawmomentsystem；integratedchassiscontr01日lJ吾随着车辆行驶安全性要求的

6、不断提高，许多底盘主动安全控制系统应用于车辆，例如主动前轮转向系统，直接横摆力矩系统和主动悬架系统等。由于轮胎与地面间的作用力是影响车辆行驶安全性的重要因素，且轮胎与地面间的纵向力和侧向力主要受轮胎侧偏角、轮胎垂直载荷和轮胎滑移率等因素影响¨]，这些电控系统仅从轮胎与地面间的纵向力和侧向力单一影响因素进行控制。然而，由于这些因素之间的耦合效应及轮胎的强非线性特性，使这些电控系统独立工作时产生的车辆综合性能受到限制心]。为此，采用底盘集成方式协调控制这些电控系统来提高车辆的综合性能成为研究的热点旧1。。基于参数摄动离散系统鲁棒三：一L。／H。混合控制充分考虑被控对象的参数摄动对系统

7、稳定性的影响，采用被控对象离散化模型进行控制性能的分析与综合，便于实现计算机控制。传统的参数摄动离+国家自然科学基金(51275206)资助。原稿收到日期为2014年12月24El，修改稿收到日期为2016年8月22日。通信作者：张家旭，博士研究生，E—mail：zhjx686@163．eom。汽车工程2017年(第39卷)第3期散系统鲁棒L：一三。／H。混合控制方法的二次稳定性要求存在一个统一的Lyapunov函数，由此得到的稳定性条件具有很大的保守性一J。本文中在文献[8]的