基于LQG理论的电子控制空气悬架控制策略研究-论文.pdf

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1、第30卷第3期森林工程V01．30No．32014年5月FORESTENGINEERINGMay．，2014基于LQG理论的电子控制空气悬架控制策略研究詹长书，孙世磊(东北林业大学交通学院，哈尔滨150040)摘要：根据主动悬架控制理论，采用滤波白噪声作为路面随机输入激励，建立1／4车辆空气悬架模型。同时将电子控制空气悬架(ElectronicControlAirSuspension，ECAS)等效为车身质量与车轮质量之间并联阻尼器、弹簧与悬架控制力的模型，将空气弹簧的作用力分解为定常刚度的弹簧力与可变悬架作用力。提出将线性二次型高斯控制理论(LQG)应用到电子控制空气悬架中。在线调整了

2、控制目标的加权系数，使得车身加速度、悬架动行程和轮胎动位移达到比较理想的效果。关键词：空气悬架；控制策略；仿真中图分类号：S796；U463．33文献标识码：A文章编号：1001—005X(2014)03—0087—04ResearchonECASControlStrategyBasedonLQGTheoryZhanChangshu，SunShilei(TrafficCollege，NortheastForestryUniversity，Harbin150040)Abstract：Inthispaper，thefilterwhitenoisewasusedasrandomroadinpu

3、ttoestablish1／4vehicleairsuspensionmodelbasedontheactivesuspensioncontroltheory．Meanwhile，theElectronicControlAirSuspension(ECAS)wasequivalenttobodymassandtiremassinparallelbetweenthewheeldampers，springsandsuspensioncontrolforce．Airspringforcewasdecomposedasaconstantstiffnessspringforceandvariabl

4、esuspensionforce．ThelinearquadraticgaussiancontroltheorywasappliedtoECAS．Theweightingcoeficientwasadjustedonline，makingthebodyacceleration，suspensiondynamicdeflection，tiredynamicdeflectionreachedrela—tivelysatisfactoryresults．Keywords：airsuspension；controlstrategy；simulation悬架系统是汽车的重要组成部分之一，悬架对训练

5、，能够有效的适应不确定系统，但需要大量的于汽车的行驶平顺性、乘坐舒适性、操纵稳定性起数据进行训练。本文提出将线性二次型高斯控制理着至关重要的作用。在车辆负载相同时，空气弹簧论(LQG)应用到电子控制空气悬架中，利用MAT—较普通弹簧的振动频率更低¨J，能够有效的提高LAB／simulink仿真软件对ECAS进行了仿真研究。汽车的行驶平顺性与乘坐舒适性。ECAS系统由传1路面输入模型的建立感器技术、控制器算法和执行机构组成。传感器技术与执行器可以在技术上解决，而控制策略是控制路面输入模型采用滤波白噪声，其微分方程系统的关键部分。ECAS控制理论已经引起了国内为外学者的高度重视，也取得了丰富

6、的研究成果。例q(t)=一6vq(t)+W(t)。(1)如赵丽梅提出利用模糊控制对空气悬架对车身加速式中：q(t)为路面激励；6为路面不平度系数，取度进行控制；王辉等设计了网络辨识器仿真并B级路面0．1303；为汽车运行速度，本文取50验证了神经网络自适应控制策略对电子控制空气悬km／h；W(t)为一路面白噪声。架的有效性。但是模糊规则表的设计比较繁琐2车辆空气悬架模型的建立且主观性较强。神经控制可以对权值系数进行学习当悬架质量分配系数接近1时J，汽车前后收稿日期：2013—08—12悬架在垂直方向上的运动几乎是相互独立的。于基金项目：国家博士后科学基金面上项目(2013M541329)

7、第一作者简介：詹长书，博士，副教授。研究方向：载运工具是，可将车辆模型简化为1／4车辆的二自由度悬架运用工程。E—mail：zhchsh3@sohu．con系统(如图1所示)。尽管简单，但反映了汽车行引文格式：詹长书，孙世磊．基于LQG理论的电子控制空气悬驶平顺性性能分析的主要特征。电控空气悬架可等架控制策略研究[J]．森林工程，2014，3O(3)：87—9O．效为车身质量块与车轮质量块之间并联阻尼器、弹88森林工程第3O卷簧与悬