車(chē)輛懸架系統(tǒng)的LQG控制器設(shè)計(jì).pdf

1、隨著汽車(chē)懸架技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)汽車(chē)的性能諸如乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性等提出了更高的要求。主動(dòng)懸架系統(tǒng)由于能夠根據(jù)不同的行駛條件動(dòng)態(tài)地調(diào)整懸架的剛度和阻尼，并使懸架系統(tǒng)始終處于最佳減振狀態(tài)而成為未來(lái)懸架的研究熱點(diǎn)：半主動(dòng)懸架系統(tǒng)因?yàn)槠湫阅軆?yōu)于被動(dòng)懸架而成本低于主動(dòng)懸架，日益受到國(guó)內(nèi)外車(chē)輛工程技術(shù)人員的重視。而無(wú)論是主動(dòng)懸架還是半主動(dòng)懸架系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)的關(guān)鍵都在于選取能夠?yàn)檐?chē)輛提供良好性能的控制策略。近年來(lái)，很多專(zhuān)家學(xué)者在控制策略選取方面做了大

2、量的研究，同時(shí)提出了各種不同的控制理論，涉及自動(dòng)控制領(lǐng)域的各個(gè)方面，但廣泛應(yīng)用于懸架設(shè)計(jì)中的是線性二次最優(yōu)控制理論。本文以半車(chē)四自由度主動(dòng)懸架系統(tǒng)以及磁流變半主動(dòng)懸架系統(tǒng)為研究對(duì)象，基于線性二次最優(yōu)控制理論開(kāi)展了車(chē)輛懸架系統(tǒng)的LQG控制器設(shè)計(jì)相關(guān)研究工作，具體如下：
　?。?）考慮路面輸入信號(hào)反饋的車(chē)輛四自由度主動(dòng)懸架系統(tǒng)LQG控制器設(shè)計(jì)
　　首先分別采用層次分析法和改進(jìn)層次分析法來(lái)確定LQG控制器的加權(quán)系數(shù)，在這兩種方法的

3、基礎(chǔ)上再釆用遺傳算法對(duì)各性能指標(biāo)的加權(quán)系數(shù)進(jìn)行智能優(yōu)化，將利用這三種方法確定加權(quán)系數(shù)的LQG控制器分別應(yīng)用到主動(dòng)懸架系統(tǒng)中，并進(jìn)行仿真試驗(yàn)對(duì)比。仿真結(jié)果表明，這三種方法在確定加權(quán)系數(shù)方面對(duì)主動(dòng)懸架系統(tǒng)各性能評(píng)價(jià)指標(biāo)可以達(dá)到相似的優(yōu)化效果。相比層次分析法與改進(jìn)層次分析法，遺傳算法避免了主觀判斷引起的各性能指標(biāo)判斷不一致問(wèn)題，同時(shí)減少了控制器的設(shè)計(jì)時(shí)間。
　?。?）不考慮路面輸入信號(hào)反饋的主動(dòng)懸架LQG控制器設(shè)計(jì)
　　考慮在設(shè)計(jì)

4、主動(dòng)懸架系統(tǒng)控制器時(shí)，對(duì)于車(chē)輛實(shí)際行駛的路面狀況是完全未知的，忽略路面輸入信息的反饋可以提高LQG控制器的適用性，提出了不考慮路而輸入信號(hào)反饋的主動(dòng)懸架LQG控制器設(shè)計(jì)方法。仿真結(jié)果表明，不考慮路面輸入信號(hào)反饋的主動(dòng)懸架LQG控制器綜合優(yōu)化了懸架系統(tǒng)的各性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，驗(yàn)證了該方法的有效性和可行性。
　?。?）磁流變減振器的力學(xué)特性試驗(yàn)研究
　　通過(guò)減振器的力學(xué)特性試驗(yàn)，可以得出磁流變減振器的示功特性和速度特性曲線，在此基礎(chǔ)上