申请/专利权人：辽宁工业大学

申请日：2021-05-21

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN113183707B

主分类号：B60G17/015

分类号：B60G17/015;G06F30/15;G06F30/27;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2021.08.17#实质审查的生效;2021.07.30#公开

摘要：本发明公开了一种全车主动悬架自适应定周期采样控制器设计方法及其系统，其具体步骤为：建立全车主动悬架模型，确定学习参数和增益常数，结合全车主动悬架模型与学习参数、增益常数确定连续时间形式的采样控制信号，并将其通过零阶保持器变为阶梯采样控制信号，本发明仅需通过采集主动汽车悬架系统的采样信息，即可实现对主动汽车悬架系统自适应控制，不但有效提高了自适应控制方法中全车主动悬架系统信息的使用率，而且有效的减少了网络控制算法下传输资源的损耗，减少了计算机的计算负担。

主权项：1.一种全车主动悬架自适应定周期采样控制器设计方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1、建立全车主动悬架模型；所述全车主动悬架模型具体公式为： 其中，M是车身质量，m1，m2，m3和m4分别是右前方、右后方、左前方、左后方悬架系统的簧下质量，Ixx是汽车的横摇惯性矩，Izz是汽车的俯仰惯性矩，Fd1t，Fd2t，Fd3t和Fd4t分别是右前方、右后方、左前方、左后方悬架系统的阻尼力，Fs1t，Fs2t，Fs3t和Fs4t分别是右前方、右后方、左前方、左后方悬架系统的弹簧力，yt是车辆的垂向位移，θt是汽车的横摇角度，φt是汽车的俯仰角度，y1t，y2t，y3t和y4t分别是右前方、右后方、左前方、左后方四个悬架系统的非簧载位移，yo1t，yo2t，yo3t和yo4t分别是不平整路面对右前方、右后方、左前方、左后方四个轮胎的支持力，a、b、c、d分别为右前方、右后方、左前方、左后方悬架到车身质心的距离，kt1，kt2，kt3和kt4是右前方、右后方、左前方、左后方四个轮胎的刚度，是车辆垂向位移的加速度，是汽车横摇角度的加速度，是汽车横摇角度的加速度，uyt是抑制汽车垂向震动的控制律，uθt是抑制汽车横摇的控制律，uφt是抑制汽车俯仰的控制律，和分别是右前方、右后方、左前方、左后方四个悬架系统的非簧载位移加速度，u1t，u2t，u3t和u4t分别是右前方、右后方、左前方、左后方四个悬架系统的控制律；步骤2、结合全车主动悬架模型与自适应律，获得虚拟误差面和学习参数；步骤2.1、获取全车主动悬架模型的yt车辆的垂向位移，θt汽车的俯仰角度，φt汽车的横摇角度，计算出虚拟误差面zj，计算虚拟误差面zj的具体公式为： 其中，x1代表车辆的垂向位移yt，x2代表车辆的垂向位移速率x3代表汽车的俯仰角度θt，x4代表汽车的俯仰角度变化速率x5代表汽车的横摇角度φt，x6代表汽车的横摇角度变化速率是非线性滤波模块的输出变量；其中计算虚拟控制器αj的公式为：α1＝-λ1+1z1,α3＝-λ3+1z33α5＝-λ5+1z5,α0＝0,α2＝0,α4＝04其中，λ1,λ3,λ5是虚拟控制器的正设计参数，α1为抑制汽车垂向震动的虚拟控制器，α3为抑制汽车横摇的虚拟控制器，α5为抑制汽车俯仰的虚拟控制器，z1是抑制汽车垂向震动的虚拟误差面，z3是抑制汽车横摇的虚拟误差面，z5是抑制汽车俯仰的虚拟误差面；步骤2.2、利用时间判断模块计算出增益常数s0t，计算增益常数s0t的公式为： tk＝kh，k＝0,1...,∞6其中，tk是采样时间，k代表采样时刻，h是采样周期；步骤2.3、对全车主动悬架模型进行非线性滤波过滤，利用增益常数s0t和自适应律得到学习参数利用增益常数s0t和自适应律得到学习参数的公式为： 其中，li和ej是非线性滤波的设计常数，是非线性滤波的输出变量，αi是数据处理模块输出的虚拟控制信号，wi是转化误差，是非线性滤波的输出变量关于时间t的导数，cj和是学习律中的设计常数，是获得增益后的转化误差，是自适应律，其中cj＞0，步骤3、结合全车主动悬架模型与虚拟误差面、学习参数获得连续时间形式的采样控制信号；步骤4、将连续时间形式的采样控制信号通过零阶保持器变为阶梯采样控制信号；所述步骤3具体为：结合全车主动悬架模型与虚拟误差面zj、学习参数计算出将连续时间形式的采样控制信号uy、uθ、uφ，Fyt，Fθt和Fφt的值，计算出uy、uθ、uφ，Fyt，Fθt和Fφt值的公式分别为： 其中uy是抑制汽车垂向震动的控制律，uθ是抑制汽车横摇的控制律，uφ是抑制汽车俯仰的控制律，l1，l3，l5，e1，e3，e5是非线性滤波中的设计常数，w1是抑制汽车垂向震动的非线性滤波输出变量与抑制汽车垂向震动的虚拟控制器α1的误差，w3是抑制汽车横摇的非线性滤波输出变量与抑制汽车横摇的虚拟控制器α3的误差，w5是抑制汽车俯仰的非线性滤波输出变量与抑制汽车俯仰的虚拟控制器α5的误差，是非线性滤波中的抑制汽车垂向震动学习参数，是非线性滤波中的抑制汽车横摇学习参数，是非线性滤波中的抑制汽车俯仰学习参数，Fyt是汽车垂向变化的合力，Fθt是汽车横向变化的合力，Fφt是汽车俯仰变化的合力，λ2是抑制汽车垂向震动的虚拟控制器中的设计常数，λ4是抑制汽车横摇的虚拟控制器中的设计常数，λ6是抑制汽车俯仰的虚拟控制器中的设计常数，z2是抑制汽车垂向震动的虚拟误差面，z4是抑制汽车横摇的虚拟误差面，z6是抑制汽车俯仰的虚拟误差面，θt是汽车的横摇角度，φt是汽车的俯仰角度。

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权利要求：

百度查询： 辽宁工业大学 一种全车主动悬架自适应定周期采样控制器设计方法及其系统

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