[01338392]分布式直驱电动汽车主动悬架系统设计及鲁棒控制研究

课题来源于国家自然科学基金项目。针对现有主动悬架控制大多关注诸如主动悬架鲁棒控制、容错控制、模糊控制等方法,其控制器大多在全频带进行设计,较少考虑频率带宽约束的问题,进行较为深入的研究：在对主动悬架控制器进行设计的时候,特别考虑频率带宽的约束,从而提高乘坐舒适性,达到更好的控制效果。然而多数研究利用1/4车辆模型的悬架系统进行垂向振动控制,或者利用1/2车辆模型的悬架系统进行垂向和俯仰方向的振动控制,而整车模型可以综合控制车辆垂向、俯仰和侧倾方向的振动响应。因此,着重研究了基于整车模型的主动悬架控制问题。利用整车模型,基于有限频带的方法,设计了主动悬架控制器,并且考虑了不确定参数对控制器性能的影响。主要研究内容及创新点如下： 1)建立了一种基于动力吸振原理的主动悬架模型。针对满足平顺性和操稳性及可靠性要求,建立了一种含动力吸振器（DVA）的主动悬架模型。研究合理的DVA构型及参数组合（刚度、阻尼）,增加DVA工作带宽,使得含DVA的主动悬架达到预期的吸振效果,提高车辆性能。同时,对未施加主动控制时的悬架参数进行优化,从而最大限度的确保了系统可靠性。 2)研究了基于整车模型并含有限频带约束的主动悬架性能优化方法。 本项目利用整车模型,对上述悬架系统进行了综合控制。在车辆的垂向振动上,研究了建立含有限频带约束（4-8Hz）的控制器设计方法,以降低在该频带内的振动响应;研究了在抑制敏感频带的响应情况下,其他方向如俯仰及侧倾、其他频带如1-2Hz低频的振动也尽量降低的方法。同时,研究了将车辆平顺性、操纵稳定性及系统可靠性同时考虑为控制目标的控制器设计方法。 3)研究了可进行理论证明、仿真验证的主动悬架控制系统。 利用建立的整车悬架模型进行研究分析,状态变量更多,测量成本更高。通过合理选择系统观测量,设计了输出反馈控制器进行控制,提高了系统的实用性。