基于阻尼多模式切换的主动悬架最优控制研究.pdf

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1、第39卷第2期广西大学学报：自然科学版Vo1．39No．22014年4月JournalofGuangxiUniversity：NatSciEdApr．2014文章编号：1001_7445(2014)02-0300-08基于阻尼多模式切换的主动悬架最优控制研究唐诗晨，陈龙，汪若尘，孙晓强，施德华(江苏大学汽车与交通工程学院，江苏镇江212013)摘要：针对传统主动悬架所需动力源的功率较大，进而导致其成本昂贵、结构复杂等问题，以并联三档阻尼可调减振器的车辆全主动悬架系统作为研究对象，分别设计了“软”、“中”、“硬”三种阻尼工作模式，根据车辆实际行驶工况，确定了

2、阻尼工作模式间切换控制规则。基于Simulink／Stateflow进行了阻尼多模式切换控制系统的设计及性能仿真，在有效的阻尼切换控制系统基础上，根据不同阻尼工作模式下所侧重的悬架性能指标，分别设计了针对性的主动悬架作动力最优控制器。基于两种典型的道路行驶工况，对系统全局控制能力以及作动力最优控制器的局部有效性进行了仿真分析，仿真结果表明，所设计的控制系统能够有效提高车辆在不同道路行驶工况的综合性能，其中，车身垂直加速度降幅最高可达10．45％，车轮动载荷降幅最高可达9．46％。与此同时，系统所需的主动控制力相对于无阻尼切换控制降低了13．33％，减少了系

3、统能量消耗。关键词：车辆；主动悬架；多模式切换；最优控制；综合性能中图分类号：U463．33文献标识码：AResearchonoptimalcontrolofactive—suspensionbasedondampingmulti-modalswitchingTANGShi—chen，CHENLong，WANGRuo—chen，SUNXiao—qiang，SHIDe—hua(SchoolofAutomobileandTrafficEngineering，JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，China)Abstract：Con

4、sideringtheproblemofhighrequiredpowersourceoftraditionalactivesuspension，whichresultsinhighcostandcomplexstructures，theactivesuspensionsystemwithparalleledthreegearadjustabledamperwastakenastheresearchobject．Threeworkingmodes，namely‘soft’，‘medium’and‘hard’dampingmodesweredesignedr

5、espectively．Accordingtotheactualvehicledrivingcondition，switchingcontrolrulesbetweendampingmodesweredetermined．ByusingSimu-link／Stateflow，thedampingmuhi-modalswitchingcontrolsystemwasestablished，andperformancesimulationwasconducted．Onthebasisofeffectivedampingswitchingcontrolsyste

6、m，targetedopti—malcontrollersofactiveforceweredesignedrespectivelyaccordingtothefocusedsuspensionper-~rmanceindicatorsunderdifferentdampingworkingmodes．Onthe~undationoftwotypicalroaddrivingconditions，generalcontrolabilitiesofthesystemandpartialeffectivenessofactiveforceop—timalcon

7、trollersweresimulated．Theresultsshowedthatdesignedcontrolsystemcouldeffectivelyenhancetheoverallperformanceofthevehiclesuspensionunderdifferentdrivingconditions，ofwhichthebodyvenicalaccelerationdropcanbeupto10．45％andthewheeldynamicloaddropcanbeupto9．46％．Atthesametime，comparedtound

8、ampedswitchingcontrol，theneededac