汽車主動懸掛系統(tǒng)的預(yù)見控制研究
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- 汽車主動懸掛系統(tǒng)的預(yù)見控制研究汽車主動懸掛系統(tǒng)的預(yù)見控制研究
谷增鋒 武連成 宋 楊 蘇 濤
(車船軍代局駐沈陽軍代室, 沈陽 110044 )
摘 要 對汽車主動懸掛預(yù)見控制技術(shù)進行了探討,建立了一個 1 /4車輛預(yù)見控制模型,通過計算機仿真,將預(yù)見控制的主動
懸掛和被動懸掛在平順行和操作穩(wěn)定性方面進行了比較,結(jié)果表明了預(yù)見控制系統(tǒng)對懸掛系統(tǒng)的性能有較大的改進, 是一種
比較理想的主動懸掛的控制方法。
關(guān)鍵詞 懸掛系統(tǒng) 主動懸掛 預(yù)見控制 汽車
中圖法分類號 TP13 ; 文獻標志碼 B
2008年 7月 18日收到
第一作者簡介: 谷增鋒 ( 1979 ) , 男, 漢族, 陜西渭南人, 碩士生,
研究方向: 車輛試驗分析與故障診斷。
汽車懸掛系統(tǒng)是車架與車橋之間一切傳力連
接裝置的總稱[ 1]
。性能優(yōu)越的懸掛系統(tǒng), 是車輛
在不同地形條件下具有快速機動性和良好舒適性
的重要保證。傳統(tǒng)的地面車輛, 普遍采用被動懸
掛系統(tǒng),這種懸掛系統(tǒng)只能被動地存儲和吸收外
界能量,不能主動適應(yīng)車輛行駛狀況和外界激勵
的變化,制約了車輛性能的進一步改善。主動懸
掛系統(tǒng)增加了由空壓機或液壓泵構(gòu)成的力發(fā)生
器[ 2]
,通過計算機根據(jù)懸掛系統(tǒng)的受力情況, 控制
力發(fā)生器產(chǎn)生相應(yīng)的懸掛力, 可以得到更好的平
順性和操縱穩(wěn)定性, 從而大大改善車輛的乘坐性
能和操縱性能,因而, 主動懸掛控制的研究一直是
一個非常活躍的領(lǐng)域, 其理論上主要為非線性控
制、 預(yù)測控制、 魯棒控制、 自適應(yīng)控制、 智能控
制等。
預(yù)見控制是根據(jù)當前的目標值、 未來干擾等
來決定當前的控制方法[ 3]
。本文主要討論了汽車
主動懸掛系統(tǒng)的預(yù)見控制問題, 在基于二次型最
優(yōu)控制的主動懸掛控制系統(tǒng)上, 增加能利用汽車
未來路面信息的前饋補償器, 構(gòu)成汽車主動懸掛
的預(yù)見控制系統(tǒng)。通過計算機仿真, 比較預(yù)見控
制的主動懸掛系統(tǒng)與被動懸掛系統(tǒng)的性能, 結(jié)果
表明了預(yù)見控制系統(tǒng)的優(yōu)越性。
1 預(yù)見控制系統(tǒng)模型的建立
1 . 1 主動懸掛控制系統(tǒng)模型的建立
本文采用了兩自由度 1 /4車模型[ 4]
X = AX Bu Ezr ( 1)
Y= C0X ( 2)
式中: X 為狀態(tài)變量; u 為控制輸入; zr 為由不
規(guī)則的路面所引起的對系統(tǒng)的干擾輸入; C 0為單位
矩陣;其他各矩陣分別為:
A =
0 1 0 - 1
- as - es 0 e s
0 0 0 1
au ac - du - ac
,
B =
0
1
0
- 1
, E =
0
0
- 1
0
。
其中
as =
ks
ms
es =
bs
ms
au =
ks
mu
ac =
bs
mu
du =
kt
mu...
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