自适应半主动悬架系统控制策略
半主动悬架系统的最佳阻尼比控制策略研究
半主动悬架系统的最佳阻尼比控制策略研究半主动悬架系统是一种先进的汽车悬架系统，可根据路况和行驶速度来调节阻尼比，从而提高行车舒适性和稳定性。
在半主动悬架系统中，阻尼比是一个至关重要的参数，对系统性能有着重要的影响。
因此，研究半主动悬架系统的最佳阻尼比控制策略具有重要意义。
在半主动悬架系统中，阻尼比的控制通常通过改变阻尼器的工作状态来实现。
根据控制方式的不同，可以将阻尼比控制策略分为开环控制和闭环控制两种。
开环控制是指通过预先设定的阻尼比曲线来控制阻尼器的工作状态。
这种控制方式简单直观，容易实现，但无法实时地根据路况和行驶速度来调整阻尼比，导致系统性能不稳定。
闭环控制是指通过传感器实时监测路况和车辆状态，并根据监测到的信息来调整阻尼比。
这种控制方式可以更精准地控制系统性能，提高了系统的稳定性和舒适性，但也增加了系统的复杂性和成本。
为了研究半主动悬架系统的最佳阻尼比控制策略，可以通过仿真和实验两种方法来进行。
在仿真方面，可以建立一个包含车辆动力学模型和悬架系统模型的仿真平台，通过仿真实验来模拟不同阻尼比控制策略下的系统性能。
可以通过分析模拟结果，找到系统的最佳阻尼比控制策略。
在实验方面，可以利用实际汽车和悬架系统进行实验，通过对不同阻尼比控制策略下的实验数据进行分析，来验证仿真结果，并进一步优化系统的最佳阻尼比控制策略。
综合以上两种方法的研究结果，可以得出半主动悬架系统的最佳阻尼比控制策略，从而提高系统性能和行车舒适性。
总的来说，研究半主动悬架系统的最佳阻尼比控制策略是一项复杂而重要的课题，需要结合仿真和实验两种方法进行研究，以提高系统性能和行车舒适性。
希望以上内容对您有所帮助。
浅析汽车主动悬架系统的发展和控制策略
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浅析汽车主动悬架系统 的发展和控制策略
邱 亚 宇
摘
（ 南京信 息职业技术 学院， 江苏 南京 ２ １ ０ ０ ４ ６ ） 要： 介绍 了国内外汽 车主动 悬架控 制 系统发展和 主要控 制策略 ， 重点论述 了汽车主动悬 架控制 系统的应用和发展 ， 最后列举 了
目前 主 动 悬 架 的控 制 策 略 和 优 缺 点 。
关键词 ： 主动悬架 ； 应用 ； 发展 ； 控 制策略
随着现代汽车对乘坐舒适 『 生 和行驶安全Ｊ 生的要求提高 ，设计一个 起步比较晚 其中上海交通大学、 清华大学 、 吉林大学和同济大学等科研 具有良好综合陛能的悬架成为现代汽车研究的一个重要课题。传统被 院所都开展了一些研究工作 ，对主动悬架进行 了一些理论研究和试验 动式悬架系统的弹『 生 元件其刚度和阻尼是固定值，在汽车行驶过程中 方法的研究 ，仍处于理论探索与数值模拟阶段 ，相应的试验验证比较 无法随路面状况 、 载荷和车速等因素的变化而变化。 由于悬架参数不可 少 ， 还没有进入产品研制开发阶段。 北京理工大学的章一鸣教授较早地 改变 ， 即使参数采用优化设计， 也只能对特定的激励具有最佳效果 ， 一 对主动悬架进行了理论及试验研究。 该校高志彬 、 黄志刚等人进行 了可 旦激励发生变化 ， 悬架 系统的减振效果很难维持最佳， 这一问题注定了 控减振器的性能试验研究 ，试验结果说咀昕 十的三级阻尼可调减振 被动式悬架系统的性能难以提高。近年来 ， 随着计算机技术和各种控制 器 Ｉ 生 能优于传统的被动悬架。 方法 的发展 ， 汽车主动悬架技术成为汽车技术研究的—个重要方向。 这 ２主动悬架系统的控制策略 种主动悬架系统 ，可随汽车行驶状况而自适应地通过作动器控制悬架 汽车主动悬架的研究工作包含两个方面： 一方面是执行器的开发 ， 动力响应 、 或 自动调节悬架的刚度和阻尼参数 ， 具有优 良的减振性能 ， 另一方面是控制策略的研究，两方面较好的配合才会使悬架系统的性 也有利于车辆的操纵稳定 Ｉ 生。 能达到理想的效果。 上世纪五十年代形成完整的经典控制理论， 采用频 １主 动悬 架 系统 国内外发 展状 况 率响应 法和根轨迹法这些 图解分析方法分析系统性能和设计控制装 在汽车悬架系统的发展史上 ， 是１ ９ ５ ４ 年美 国 Ｇ Ｍ汽车公司的 Ｅ 置。历史的实践汪明经典控制理论十分有效的。 ｓ ｐ ｉ ｅ ｌ Ｌ ａ ｂ ｒ ｏ ｓ ｓ ｅ 首次提出了主动悬架的概念。 雪铁龙早在 ２ ０ 世纪 ５ ０ 年 随着状态空间空间法的应用而出现的现代控制理论 ，它可以解决 代初期就将电控主动液压悬架装备在其 １ ５车型上 ， 但实现大规模的批 多输人多输出的多维空间系统 ， 研究 的系统复杂性不断提高 ， 其 已开始 量使用则是在稍后推出的 Ｄ Ｓ系列车型上Ⅲ 。 向智能控制方向发展 。目前应用于主动悬架系统的控制理论 比较多， 常 １ ９ ６ ５ 年， Ｗ． ０ ． Ｏ ｂ ｓ ｏ ｎ 和ｋ Ｒ ￣ Ａ ｌ ｌ ｅ ｎ 作了类似的研究工作。此后 ， Ｔ ． Ｈ ． 见的控制方法主要有 以下 ３ 种： Ｒ ｏ ｃ ｈ ｗ ｅ ｌ ｌ ， Ｓ ． Ｋ ｉ ｍｉ ｃ ￣和 Ｍ ． Ｌ ａ ｗ ｔ ｈ ｅ ｒ 做了用伺服机构作为主动元件的理论 ２ ． １ 天棚阻尼控制。美 国著名控制专家 Ｋ ａ ｒ ｎ ｏ ｐ ｐ 在二十世纪七十年 研究 。早期研究的主动悬架数学模型是不考虑非簧载质量和轮胎特ｌ 生 代初提出了天棚阻尼的概念。这种方法的思想就是在车身上安装一个 的单 自由度系 统 。 与车身振动速度成正比的阻尼器，使阻尼器产生的力与车身竖直方向 １ ９ ７ ６ 年Ｔ ｈ ｏ ｍｐ ｓ ｏ ｎ首先将全状态反馈最优控制理论应用于主动悬 的运动相抵抗 ， 便可以Байду номын сангаас效地防止车身与悬架发生大的共振。 这种方法 架的研究中。１ ９ ８ ４年他又利用部分状态反馈最优控制理论构造了次最 简单 ， 所需要的车身传感器数量也较少 ， 不需要非常复杂的悬架系统模 优反馈阵。 随后 ， Ｔ ｈ ｏ ｍ ｐ ｓ ｏ ｎ 和Ｐ ｅ ａ ｒ ｃ ｅ 把两个 自由度模型扩充到四个 型 ， 实现起来 比较简单 。后来 ｋ ａ ｒ ｎ ｏ ｐ ｐ 又提出了开关阻尼的概念 ， 这种 自由度模 型 。 方法是天棚阻尼的延伸 ，目前已被美 国通用汽车公司应用于某型号车 并取得了良好 的效果 。 １ ９ ８ ６ 年， Ｒ ． Ｍ． Ｃ ｈ ａ ｌ ａ ｓ ｓ ａ ｎ ｉ 研究了整车模型 的行驶 Ｉ 生能。Ｐ ． Ｂ ａ ｒ ａ ｋ和 上 ， ２ ． ２ 智能控制。 近些年来智能控制取得了很大的发展 ， 最有代表ｆ 生 的 Ｄ ． Ｈ ｒ ｏ ｖ ａ ｔ 用计算机模拟激励的方法， 比较 了主动悬架的优趱 陛。用性能 指数 １ Ｉ表示 主动 、 半主动 、 和被动 悬 架 的性能 。对 一组 特 定的 Ⅱ 加权 便是模糊控制和神经网络控制。模糊控制是由美国动控制理论专家扎 计算模拟的激励结果显示采用半主动悬架和主动悬架的车辆其各项指 德ｆ Ｌ ＾ Ａ ． ｚ ａ ｄ ａ ｈ 艉 出来的， 通过一定的发展 ， 模糊控制理论已经成为人们所 研究的一个热 门课题。在汽车悬架控制方面， Ｙ ｏ ｓ ｈ ｉ ｍ ｕ ｒ ｏ 教授将模糊控 标多下降了很多。 １ ９ ５ ５ 年法 国 Ｃ ｉ ｔ ｒ ｏ ｅ ｎ 汽车公司研制出一种液压一空气悬架系统 ， 制理论首先应用到汽车主动和半主动悬架 中。汽车悬架可以看作是用 可以使汽车具有较好 的行驶平顺性和乘坐舒适性 ，由于它的制造工序 组非线 『 生 微分方程来描述的非线性系统 ，利用模糊推理方法可推导 过于复杂 ， 最终未能普及。１ ９ ８ ２ 年美国 Ｌ Ｏ Ｔ Ｕ Ｓ 汽车公 司研制出有源主 出合适的阻尼力 ，实验结果显示采用模糊控制理论设计的控制器可使 动悬架系统 ，瑞典 Ｖ Ｏ Ｌ Ｖ Ｏ汽车公 司在其车上安装 了实验 ｆ 生的 Ｌ Ｏ Ｔ Ｕ Ｓ 主动悬架的性能得到有效提高 ， 提高了汽车行驶的平顺性 。 模糊控制和 主动悬架系统。１ ９ ８ ３年 日 本Ｔ Ｏ Ｙ Ｏ Ｔ Ａ汽车公司在 Ｓ ｏ ａ ｒ ｅ 轿车上采用了 神经网络控制能够为特殊条件下的模型处理问题提供有效的方法 。可 阻尼可调的减振器。１ ９ ８ ６年丰 田又在 Ｓ ｏ ａ ｒ ｅ 车型采用了能分别对阻尼 以认为智能控制将是 ２ １ 世纪控制领域 的核心技术 ， 智能控制的发展必 和刚度进行三级调节的空气悬架 ， １ ９ ８ ９年 Ｔ Ｏ Ｙ Ｏ Ｔ Ａ在 Ｃ ｅ ｌ ｉ ｃ ａ 车型上装 将推动科技的发展， 从而对社会进步的推动力是不可估量 的。 置了真正意义上的主动油气悬架系统 福特汽车公司在 １ ９ ８ ４年底的 ２ ． ３ 混合控制。 当前用于汽车悬架振动的控制策略比较多， 单一控制 Ｌ ｉ ｎ ｃ ｏ ｌ ｎ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｎ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ 车上 装 备 了电控 空气 悬架 系 统 ， 可 以有效 地实 现 隔 策略可以使某一控制 目标达到理想的效果 ，但很难达到多个控制 目标 振 和高 度调 整 。 同时满足要求 的要求。因为各种控制策略都有 自身无法弥补的缺陷 ， 考 １ ９ ８ ８年雪铁龙公 司正式将装备有液压悬架的 Ｘ Ｍ车型正式命名 虑到一方面则往往另一面就会有损失 。因此常将多种控制方法结合起 为第一代主动液压悬架系统，之后雪铁龙又在其生产的 Ｘ Ａ Ｎ Ｔ Ｉ Ａ系列 来对悬架系统进行混合控制 ，例如将模糊控制和神经网络控制混合设 车型装置了第二代主动液压悬架， 这一代新型主动悬架大大地提高 Ｅ — 计 应用于奔驰高级轿车和重型坦克，这种混合控制策略同样适用于汽 Ｃ Ｕ控制单元的计算速度 ， 同时有运动和舒适两种模式可供选择。到 目 车主动悬架这样复杂的非线性系统 ，仿真结果显示均能取得 良好的效 前为止，雪铁龙的主动液压悬架已发展到第三代 ，并装备于其 ｃ ５ 、 ｃ ６ 果 ， 从长远来看 ， 混合控制方法将是今后悬架控制策略研究的一个很重 系列车型上。 其第四代主动液压系统也在研发 当中 ［ ３ １ 。 ２ ０ 世纪 ９ ０ 年代 要 方 向。 日本 Ｎ Ｉ Ｓ Ｓ Ａ Ｎ汽车公司在 Ｉ ｎ ｉ ｆ ｎ ｉ ｔ ｅ Ｑ ４ ５ 轿车上也装备了液压主动悬架。 参考文献 此外 ， 德国 Ｐ ｏ ｒ ｓ ｃ ｈ ｅ 、 美国Ｆ ｏ ｒ ｄ ， 德国 Ｂ ｅ ｎ ｚ 、 通用、 克莱斯勒 、 雪铁龙 ［ １ Ⅱ ．Ｅ ｓ ｋ ｉ ，Ｓ ． Ｙ ｉ ｄ ｉ ｒ ｉ ｍ ．Ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ Ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｓ ｕ ｓ ｐ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｕｓ ｉ ｎ ｇ ａ Ｎｅ ｗ Ｒｏ ｂ ｕ ｓ ｔ Ｎ ｅ ｕ ｒ ａ ｌ Ｎｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ Ｃ
汽车半主动悬架控制策略研究
口 薛显锋 口 庞 辉
７０ ７ １０ ７ １ 两安 两 电 高 压 电 瓷 有 限 责任 公 司 西 安 ．
２ 西 北 工 业 大 学 机 电 学 院 西 安 ．
７ ０ ７ １０ ２
摘
要 ： 对 汽 车被 动 和 主 动 控 制 悬 架 系统 存在 的 问题 ， 立 了半 主 动 悬 架 的控 制 模 型 ， 出 了一 种联 合 的 天棚 地 棚 针 建 提
棚 控 制策 略 。 地 棚控 制 策略用 微 分方 程描 述 为 ：
充 分 考 虑 其 非 线 性 特 性 。 汽 车 半 主 动 悬 架 是 一 种 能 够
根 据 汽 车 每 一 时 刻 的 运 动 状 态 和 路 面 激 励 情 况 ， 随 时
调 整 悬 架 元 件 ．使 悬 架 永 远 处 于 最 优 减 振 状 态 的 新 型
计 算 机 信 息， ｏ ｓ２ ） ￣ ｏ （３．
纵 稳 定 性 ． 必 须 尽 可 能 压 制 非 簧 载 质 量 有 频 率 附 近 的 “ 跳 ”现 象 。同 时 ， 簧 载 质 量 的 位 移 、 度 和 加 速 轮 非 速 度 的 变 坏 可 间 接 反 应 路 面 输 入 的 状 态 。 当 非 簧 载 质 量 振 动 增 大 时 ， 应 设 置 有 效 的 阻 尼 减 小 非 簧 载 质 量 的 振 动 。基 于 这 一 想 法 ， 利 用 天 棚 阻 尼 的思 想 。 出 了 地 并 提
［ ］ 崔 世 钢 ， 正 光 ． 于 ＡＲ 的新 型 远 程 脑 服务 机 器 人控 制 ２ 廉 基 Ｍ 系 统 设 计 ［ ］ 天 津 工 业 大 学 学 报，ｏ ６４． Ｊ． ２ｏ（ ） ３ 卞 海 浪 ， 星新 ． 于 Ａ Ｍ 的绣 花 机 控 制 系统 设 计 『 ］ 微 ］ 万 基 Ｒ Ｊ．
汽车底盘悬挂系统的主动与半主动控制
汽车底盘悬挂系统的主动与半主动控制汽车底盘悬挂系统是汽车重要的组成部分，负责支撑和缓解车身震动，保证车辆稳定性和乘坐舒适性。
随着科技的不断进步，汽车底盘悬挂系统的控制方式也在不断创新，主动和半主动控制成为了现代汽车悬挂系统的重要发展方向。
主动悬挂系统是指通过传感器实时监测路面情况和车辆动态，通过悬挂系统的控制单元主动调节悬挂刚度、减震力度等参数，以优化车辆的悬挂性能。
主动悬挂系统可以根据不同路况和行驶状态主动作出调整，提高车辆的操控性和舒适性。
采用主动悬挂系统的车辆可以更好地适应复杂路况，减少车身的侧倾和颠簸感，提升行驶平稳性。
主动悬挂系统的工作原理是利用电液控制技术，实现悬挂系统的快速响应和精准控制，从而提升车辆悬挂性能。
半主动悬挂系统是介于传统被动悬挂系统和主动悬挂系统之间的一种系统。
半主动悬挂系统同样可以根据路况和行驶状态调节悬挂参数，但是其调节范围和速度相对主动悬挂系统较小，无法实现完全主动的悬挂调节。
半主动悬挂系统采用电磁阻尼器、气压悬挂等技术，通过主动改变阻尼力和气压来调节悬挂刚度和减震效果，提高车辆悬挂性能。
半主动悬挂系统的优点在于成本较低、结构简单，对悬挂系统的改造和升级相对容易，因此在许多中高端车型中得到了广泛应用。
综上所述，主动和半主动悬挂系统在汽车底盘悬挂领域具有重要的应用前景。
随着汽车科技的不断发展，悬挂系统的控制技术将会越来越智能化和高效化，为驾驶员提供更加舒适和安全的驾驶体验，推动汽车行业向着智能化和高端化方向发展。
汽车底盘悬挂系统的主动与半主动控制必将成为未来汽车发展的一个重要趋势。
车辆半主动悬架最优控制方法研究
车辆半主动悬架最优控制方法研究车辆悬架是汽车重要的组成部分之一，其功能是支撑并缓解车身在路面行驶过程中的震动和冲击，提高行驶的稳定性和舒适性。
传统的悬架系统在一定程度上能够满足车辆的需求，但随着现代科技的不断发展，车辆悬架已经发展到了半主动悬架的阶段，能够更好地适应各种路况和驾驶需求。
半主动悬架是指车辆悬架系统能够通过传感器对车辆的运动状态进行实时监测，并对悬架的阻尼、弹性等参数进行调整，以实现优化的控制，提高车辆的操控性和舒适性。
半主动悬架的优点在于其能够根据路面情况和驾驶者的需求进行自动调节，从而达到最佳的悬架效果。
半主动悬架的最优控制方法是通过控制悬架阻尼和弹性参数来实现的。
这些参数的控制需要基于车辆的运动状态和路面情况进行实时调整。
具体来说，半主动悬架的最优控制方法包括以下几个方面：1.实时监测车辆状态和路面情况：半主动悬架系统需要通过传感器对车辆的运动状态和路面情况进行实时监测，包括车速、加速度、制动状态、路面起伏等参数。
2.悬架参数的自适应调整：根据车辆状态和路面情况的监测结果，半主动悬架系统需要对悬架的阻尼和弹性参数进行自适应调整，以达到最佳的悬架效果。
这需要先建立悬架系统的数学模型，然后通过模型预测来实现悬架参数的自适应调整。
3.控制策略的设计：半主动悬架系统需要设计合理的控制策略，以实现最优控制效果。
常用的控制策略包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等。
4.优化算法的应用：为了实现更好的最优控制效果，半主动悬架系统需要应用优化算法来优化控制策略。
常用的优化算法包括遗传算法、模拟退火算法、粒子群算法等。
半主动悬架的最优控制方法需要通过实时监测车辆状态和路面情况，对悬架的阻尼和弹性参数进行自适应调整，设计合理的控制策略，应用优化算法等多个方面的综合考虑，才能够实现最佳的悬架效果，提高车辆的操控性和舒适性。
未来，随着科技的不断进步，半主动悬架的最优控制方法还将不断发展和完善。
半主动悬架的自适应滑模控制算法研究
半主动悬架的自适应滑模控制算法研究摘要：本研究聚焦于半主动悬架的自适应滑模控制算法，旨在通过深入的理论分析和实验验证，提升车辆行驶的平顺性和稳定性。
半主动悬架作为一种先进的汽车悬架系统，能够通过传感器感知路面状况和车身姿态，实时调节阻尼参数，从而优化车辆性能。
而自适应滑模控制算法的应用，则能进一步提升半主动悬架的性能表现。
我们提出了一种基于改进的理想天棚系统的自适应滑模变结构控制算法。
该算法的核心在于在实际被控系统和参考模型之间的误差动力学系统中产生渐进稳定的滑模运动。
通过李雅普诺夫稳定性原理，我们证明了所设计的滑模控制算法的稳定性。
以某重型车辆为例进行的MATLAB 仿真结果显示，与传统被动悬架和最优控制相比，自适应滑模控制器能够显著改善车辆的平顺性，并对模型参数的不确定性和外界扰动展现出良好的适应性和鲁棒性。
滑模控制算法也存在抖振问题，这也是未来研究需要重点关注的方向。
为了解决这一问题，我们探讨了各种削弱抖振的方案，并在实验验证中观察到滑模控制的抖振现象相对较小，这表明所设计的滑模控制器能够很好地改善悬架性能，达到预期效果。
我们还研究了轮胎阻尼对悬架系统性能的影响，提出了一种考虑轮胎非线性阻尼的四分之一车模型。
通过在不同路面条件下的仿真分析，我们深入探讨了滑模控制和天棚控制在不同车速和路面频率下的性能表现。
本研究为半主动悬架的自适应滑模控制算法提供了深入的理论和实验支持，为进一步提升汽车行驶性能提供了新的思路和方法。
滑模控制的抖振问题仍需进一步研究和完善，以适应更复杂的道路和驾驶条件。
Abstract：This study focuses on the adaptive sliding mode control algorithm of semi-active suspension, aiming to improve the smoothness and stability of vehicle driving throughin-depth theoretical analysis and experimental verification. As an advanced automotive suspension system, semi-active suspension can perceive road conditions and body posture through sensors, adjust damping parameters in real time, and optimize vehicle performance. The application of adaptive sliding mode control algorithm can further improve the performance of semi-active suspension. We propose an adaptive sliding mode variable structure control algorithm based on an improved ideal ceiling system. The core of this algorithm lies in generating asymptotically stable sliding mode motion in the error dynamics system between the actual controlled system and the reference model. We have demonstrated the stability of thedesigned sliding mode control algorithm through the Lyapunov stability principle. The MATLAB simulation results using a heavy vehicle as an example show that compared with traditional passive suspension and optimal control, the adaptive sliding mode controller can significantly improve the smoothness of the vehicle, and demonstrate good adaptability and robustness to the uncertainty of model parameters and external disturbances. The sliding mode control algorithm also has the problem of chattering, which is also a focus of future research. To address this issue, we have explored various solutions to reduce chattering and observed in experimental verification that the chattering phenomenon of sliding mode control is relatively small. This indicates that the designed sliding mode controller can effectively improve suspension performance and achieve the expected results. We also studied the effect of tire damping on suspension system performance and proposed a quarter car model that considers tire nonlinear damping. Through simulation analysis under different road conditions, we delved into the performance of sliding mode control and canopy controlunder different vehicle speeds and road frequencies. This study provides in-depth theoretical and experimental support for the adaptive sliding mode control algorithm of semi-active suspension, and provides new ideas and methods for further improving the driving performance of automobiles. The chattering problem of sliding mode control still needs further research and improvement to adapt to more complex road and driving conditions.一、概述随着汽车工业的不断发展，对车辆行驶平顺性和稳定性的要求也在日益提高。
车辆半主动悬架最优控制方法研究
车辆半主动悬架最优控制方法研究一、引言车辆悬架系统对车辆行驶性能和乘坐舒适性有着重要影响，悬架系统的控制方法研究是提高车辆安全性能和行驶舒适性的关键之一。
车辆悬架系统的控制方式可分为主动、半主动和被动三种，其中半主动悬架系统因为具有较好的安全性能和经济性，近年来受到了研究者的广泛关注。
本文旨在研究车辆半主动悬架最优控制方法，提高车辆行驶性能和乘坐舒适性。
二、车辆半主动悬架系统车辆悬架系统主要由减震器、弹簧和悬架支撑等组成。
在半主动悬架系统中，增加了一些控制器和执行器，通过调整减震器和弹簧的刚度和阻尼来控制车辆悬架系统的状态。
半主动悬架系统根据控制方式可分为阻尼可调和弹簧可调两种。
阻尼可调悬架最早应用于赛车领域，通过控制阻尼来减小车身振动，提高行驶稳定性。
弹簧可调悬架则利用可变刚度弹簧来调整悬架系统阻尼和刚度，实现悬架系统的控制。
半主动悬架系统的控制方式有当前反馈、预测控制和模型参考控制等，其中预测控制是一种现在较为流行的控制方法。
三、车辆半主动悬架最优控制方法半主动悬架系统最优控制方法的目标是最大限度地提高车辆行驶性能和乘坐舒适性。
提高行驶性能需要控制车辆的悬架系统调整，提高车辆的悬架系统的阻尼和刚度，减小车身的姿态变化，提高悬架系统对路面的适应能力。
提高乘坐舒适性需要减小车辆悬架系统的振动，提高乘坐的平稳性和舒适性。
最优控制方法包括控制器设计和优化问题两个方面。
控制器的设计可以采用反馈线性二次型控制器，并采用Kalman滤波器估计状态变量。
为了确保悬架系统的最优性能，需要根据不同车辆和不同路面情况进行优化设计。
优化问题中，应该考虑到车辆行驶的安全性能和乘坐舒适性。
可以采用多目标优化方法，将行驶安全性能和乘坐舒适性综合考虑，在保证安全性能的前提下，最大程度地提高乘坐舒适性。
四、实验结果与分析将半主动悬架最优控制方法应用于某种车辆上，通过实验验证了该方法的有效性。
在不同路面条件下，实验结果表明，半主动悬架系统最优控制方法能够显著提高车辆行驶性能和乘坐舒适性。
汽车底盘悬挂系统的主动与半主动控制方法
汽车底盘悬挂系统的主动与半主动控制方法汽车底盘悬挂系统是整个汽车的重要组成部分，它直接影响着行车的舒适性、稳定性和安全性。
随着科技的不断进步，底盘悬挂系统的控制方式也得到了不断的优化和创新，其中主动与半主动控制方法成为当前研究的热点。
本文将重点介绍汽车底盘悬挂系统的主动与半主动控制方法。
一、主动控制方法主动悬挂系统是指可以主动调节悬挂刚度、高度和阻尼等参数的系统。
主动控制方法通过悬挂系统自身的传感器获取道路情况和车辆状态，再通过电子控制单元（ECU）对悬挂系统进行实时调节，从而保证车辆在不同道路和行驶状态下的稳定性和舒适性。
主动控制方法的优点在于可以根据实际情况主动作出调整，保持车辆在最佳状态下行驶。
例如，当车辆行驶在颠簸路面时，主动悬挂系统会加大阻尼力和提高悬挂高度，从而减小车身的颠簸感；当车辆高速行驶时，主动悬挂系统会降低悬挂高度和减小阻尼力，提高车辆的稳定性。
二、半主动控制方法半主动悬挂系统是指在主动悬挂系统的基础上进行改进，可以根据预设的控制算法主动调节悬挂参数。
与主动悬挂系统相比，半主动悬挂系统需要更少的电子控制单元和传感器，成本较低，但调节效果也相对有限。
半主动控制方法通过预设的控制算法对悬挂系统进行调节，例如将车辆的行驶状态、车速和转向角度等信息输入到控制算法中，再根据算法输出的结果对悬挂系统进行调节。
虽然半主动控制方法的调节精度不如主动控制方法准确，但在提升车辆性能和舒适性方面也有一定的作用。
三、主动与半主动控制方法的比较主动悬挂系统和半主动悬挂系统各有其优缺点。
主动悬挂系统可以实现更精确的调节，适应性更强，但成本相对较高；而半主动悬挂系统成本更低，适用性更广，但调节精度有所不足。
在实际应用中，需要根据车辆的具体情况和需求选择适合的悬挂控制方法。
综上所述，汽车底盘悬挂系统的主动与半主动控制方法在提升车辆性能和舒适性方面发挥着重要作用。
随着科技的不断发展和进步，相信底盘悬挂系统的控制方法会越来越完善，为驾驶员提供更加安全、舒适的行车体验。
汽车半主动悬架控制策略研究
汽车半主动悬架控制策略研究引言随着车辆性能和安全要求的不断提高，汽车悬架系统的控制策略成为了研究的焦点之一、半主动悬架系统是一种利用电控阻尼机构来调整悬架刚度和阻尼的悬架系统，在提高车辆操控性能的同时也能提高乘坐舒适度。
本文将对半主动悬架系统的控制策略进行详细阐述和研究。
一、半主动悬架系统概述半主动悬架系统是一种通过调整悬架系统的刚度和阻尼来适应不同驾驶条件的悬架系统。
相比于传统的被动悬架系统，半主动悬架系统具有更高的悬架效率和更好的车辆操控性能。
半主动悬架系统通常由电液或电磁调节阻尼器、传感器和控制器组成。
二、半主动悬架系统的控制策略半主动悬架系统的控制策略主要包括基于前馈控制和反馈控制的方法。
1.前馈控制前馈控制是通过预先规划的动作来控制悬架系统的刚度和阻尼。
前馈控制可以根据车辆的加速度、刹车、转向等信号提前调整悬架系统的刚度和阻尼，以提高车辆的操控性能和乘坐舒适度。
例如，在车辆急刹车时，可以通过增加悬架系统的刚度和阻尼来提高制动效果和稳定性。
2.反馈控制反馈控制是根据实时的车辆状态和环境信息来调整悬架系统的刚度和阻尼。
反馈控制通常采用模糊控制、PID控制或基于模型的控制方法。
这些方法可以通过将车辆的状态与期望的状态进行比较来实现悬架系统的调整。
例如，在车辆通过不平路面时，反馈控制可以根据车辆的垂直加速度和悬架行程来调整悬架的刚度和阻尼，以提高乘坐舒适度。
三、半主动悬架系统的优势与应用半主动悬架系统相比于传统的被动悬架系统具有以下优势：1.提高悬架效率：半主动悬架系统可以根据实时的驾驶条件和车辆状态来调整悬架的刚度和阻尼，以提供最佳的悬架效果。
2.改善车辆操控性能：半主动悬架系统可以根据不同驾驶需求提供不同的悬架刚度和阻尼，以提高车辆的操控性能和稳定性。
3.提高乘坐舒适度：半主动悬架系统可以根据路面状况和车辆状态调整悬架的刚度和阻尼，以提供更好的乘坐舒适度。
半主动悬架系统广泛应用于高档轿车、SUV和跑车等车型。
底盘系统中的主动悬挂与半主动悬挂控制技术
底盘系统中的主动悬挂与半主动悬挂控制技术底盘系统在汽车中扮演着至关重要的角色，直接影响到车辆的行驶稳定性和舒适性。
而悬挂系统则是底盘系统中的核心组成部分，主动悬挂和半主动悬挂技术作为现代汽车底盘系统中的重要创新，极大地提升了车辆行驶品质和操控性能。
本文将就底盘系统中的主动悬挂与半主动悬挂控制技术展开探讨。
主动悬挂技术是指车辆在行驶过程中主动对路面情况做出反应，通过悬挂系统的调节来提高车辆的操控性和行驶平稳性。
主动悬挂系统一般由传感器、控制单元、液压缸和阻尼器等部件组成，通过实时监测车辆的动态参数和路况信息，快速做出调节，以使车辆在各种路况下都能保持较好的悬挂性能。
主动悬挂技术的优点在于能够根据实际情况主动作出调整，有效地提高了车辆的稳定性和操控性，让驾驶者在驾驶过程中更为舒适和安全。
相比之下，半主动悬挂技术是在传统悬挂系统的基础上进行升级改造，在保持悬挂系统相对简单的基础上，通过改进阻尼器的工作方式和控制算法，实现了对车辆悬挂系统的主动调节。
半主动悬挂系统通过利用电磁阻尼器或磁流变技术，在车辆行驶时对阻尼器进行调节，以适应不同的路况和驾驶风格，提高车辆的运动性能和舒适性。
尽管半主动悬挂技术相较于主动悬挂技术的调节速度和精度稍逊一筹，但其简单可靠的设计使其在市场上更具竞争力，并获得了广泛的应用。
在实际运用中，主动悬挂和半主动悬挂技术都有各自的优缺点。
主动悬挂技术的优势在于响应速度快、调节范围广、能够实现更精准的调节，但相应的成本和复杂性也较高，对功耗和维护要求较高。
而半主动悬挂技术则相对简单、实用，对车辆整体成本影响较小，但在车辆对实时性和精确性要求较高的情况下可能无法满足需求。
因此，在选择主动悬挂或半主动悬挂技术时，需要根据具体的车辆类型、用途和悬挂性能需求做出合适的选择。
总的来说，底盘系统中的主动悬挂与半主动悬挂控制技术为汽车底盘系统的发展带来了新的机遇和挑战。
通过不断的创新和改进，这两种技术将在未来汽车行业中扮演越来越重要的角色，为驾驶者提供更加安全、舒适和便捷的驾驶体验。
自适应半主动悬架系统控制策略
自适应半主动悬架系统控制策略作者：郭孔辉余五辉章新杰马芳武赵福全来源：《湖南大学学报·自然科学版》2013年第02期摘要：建立了一种自适应半主动悬架的控制策略，能更好地权衡舒适性、操纵稳定性和安全性.首先建立集成了考虑悬架限位的阻尼连续变化（CVD）天棚控制算法的整车模型，并在不同路面和车速下进行仿真分析，建立由悬架动行程均方值估计路面不平度等级的方法；其次，提出一种考虑路面不平度等级的自适应型半主动悬架控制策略；然后采用遗传算法对不同工况下的控制参数进行离线优化；最后将优化后的控制参数用于在线控制，并与传统的被动悬架以及天棚控制的半主动悬架进行对比分析.仿真结果表明：汽车在复杂工况行驶时能有效识别路况信息并进行控制模式切换；在Comfort模式时能有效提高汽车平顺性；在Sport模式时能有效提高汽车的行驶稳定性；在Safe模式时能有效提高汽车行驶安全性.关键词：半主动悬架；路面不平度等级；路面辨识；工况自适应算法；遗传算法中图分类号：U4611 文献标识码：A现代汽车正朝着安全、舒适、节能、环保、智能化的方向发展，人们对汽车的舒适性和整体品质的追求日益提升，半主动悬架能很好地兼顾舒适性、操纵稳定性，且辅助能量需求小，是当前关注的热点，国内外学者对半主动悬架的控制策略做了较多研究，其中基于天棚阻尼原理的半主动控制简单有效，易于实现，具有一定优势＼[1-3＼].目前的天棚阻尼控制算法主要有“ONOFF”和“CVD”两种模式.文献＼[4＼]在频域分析了SkyHook，ADD，Mixed SHADD几种“ONOFF”控制算法，并得出在系统高频区和低频区，SHADD算法都能有效衰减振动.文献＼[5＼]在SHADD算法基础上提出了一种单个传感器控制策略，它兼顾了控制效果与成本，能有效减振（虽然没有SHADD 算法效果好），而且可以节省4个传感器，大幅度节省了控制成本.Daniel和Douglas在文献＼[6＼]中提出了连续阻尼控制天棚算法，并把“ONOFF”和“CVD”两种控制模式进行比较，得出后者能更好地提高汽车的行驶平顺性，但是并没有对控制系统进行鲁棒分析或自适应优化，当汽车在复杂工况下运行时，不能很好地表现出其性能.Kim和Lee在文献＼[7＼]中提出了将减振器分为Comfort，Auto以及Sport 3个模式，以满足不同车主在不同行驶工况下的不同要求，目前很多高档车都采用了这一思路.以上各种算法都采用单一的控制参数，但汽车行驶的工况复杂，很难找到一组能满足所有工况的控制参数.本文首先用悬架动行程均方值大致估计了路面不平度等级；其次提出一种基于路面辨识的自适应型半主动悬架控制策略；然后采用遗传算法对不同工况时的控制参数进行离线优化；最后将优化后的参数用于在线系统.由表5，表6可以看出，车辆在好路中低速行驶以及较差路面上低速行驶时，自适应CVD 能牺牲一部分操纵稳定性来减小车身的振动；而在好路以及较差路面高速行驶时，自适应CVD能牺牲一部分平顺性来提高车辆的操纵稳定性；同时在很差路面上行驶时，自适应CVD 能很好地保证安全性.简而言之，相对传统CVD、被动悬架，自适应CVD具有以下优势：1）当车速较低车辆操纵稳定性较好时，能有效提高汽车的舒适性；2）当车速较高汽车操纵稳定性较差时，能有效提高系统的操纵稳定性；3）在很差路面上行驶时，能在保证行车安全的基础上提高舒适性.值得指出的是表5中加星号的部分，它表明传统CVD悬架在差路上行驶以及以较高车速行驶于较差路面上时，其车轮动载不满足约束条件式（10），此时车轮的抓地能力会很差，导致安全性变差.而且此时悬架动行程过大，会经常撞击限位块，导致舒适性变差，这一点表6中并没表现出来，主要是因为此时，传统CVD悬架已有一定概率撞击限位块，导致其加速度响应局部峰值很大，而其均方根值并未增加多少，但这时局部的冲击感带来的平顺性恶化会比均方根值更多.换句话说，这时加速度均方根值并不能很好地评价平顺性.此外，为了评价自适应CVD系统的低频响应特性，以及CVD控制算法对由路面不平引起的俯仰侧倾的控制效果.定义如下工况，车速36 km/h，车辆左侧通过图5所示的凹坑，这样车辆的俯仰，侧倾，垂向运动都能很好地表现出来.车辆的侧倾角加速度、俯仰角加速度和垂向加速度仿真结果如图6～8所示.通过比较可以得出，自适应半主动控制相对被动最优悬架，低频响应有了明显的改善.5结论在Simulink中建立了考虑悬架限位的带CVD控制算法的7自由度整车模型，并利用Matlab中的遗传算法工具箱对模型中的参数进行离线优化，得到3组不同的控制系统反馈参数，对应这3组参数将控制系统分为Comfort，Sport，Safe 3个控制模式对不同路面输入悬架系统的响应进行了批量仿真，得到了一种路面不平度等级的识别方法，并设计了一种路面与车速自适应的半主动减振器控制逻辑仿真结果表明本文的控制方案能更好地权衡舒适性、操纵稳定性和安全性，自动调整控制参数，提高了汽车对复杂行驶工况的适应能力，可以提高汽车的整体品质.参考文献[1]CAO D P， SONG X B，AHMADIAN M. Editors’ perspectives： road vehicle suspension design， dynamics， and control ＼[J＼]. Vehicle System Dynamics， 2011，49（1/2）：3-28.[2]PAZOOKI A， RAKHEJA S， CAO D P. Modeling and validation of offroad vehicle ride dynamics ＼[J＼]. Mechanical Systems and Signal Processing， 2012，28：679-695[3]GEORGIOU G， VERROS G， NATSIAVAS S. Multiobjective optimization of quartercar models with a passive or semiactive suspension system＼[J＼].Vehicle System Dynamics， 2007，45（1）：77-92.[4]SERGIO M， CRISTIANO S. A singlesensor control strategy for semiactive suspensions ＼[J＼]. IEEE Transactions on Control Systems Technology， 2009，17（1）：143-152.[5]MILANO P， VINCI P. Accelerationdrivendamper （ADD）： an optimal control algorithm for comfortoriented semiactive suspensions ＼[J＼]. ASME， 2005， 127： 218-229.[6]DANIEL S M， DOUGLAS E Z ， ALLAN K A P. Optimization of a vehicle suspension using a semiactive damper ＼[C＼]//SAE Paper. 2000-01-3304.[7]KIM W， LEE J， YOON S，et al . Development of mando’s new continuously controlled semiactive suspension system ＼[C＼]//SAE Paper.2005-01-1721.[8]POUSSOTVASSAL C， SPELTA C， SENAME O，et al. Survey and performance evaluation on some automotive semiactive suspension control methods： a comparative study on a singlecorner model ＼[J＼]. Annual Reviews in Control， 2012， 36：148-160.[9]CAPONETTO R， DIAMANTE O， FARGIONE G， et al.A soft computing approach to fuzzy skyhook control of semiactive suspension＼[J＼].IEEE Transactions on Control Systems Technology， 2003，11（6）： 786-798[10]喻凡，郭孔辉.自适应悬架对车辆性能改进的潜力＼[J＼].中国机械工程， 1988， 9（6）：67-69.YU Fan， GUO Konghui. The potential of an adaptive suspension to improve vehicle performance ＼[J＼].Chinese Journal of Mechanical Engineering， 1988， 9（6）：67-69.（In Chinese）[11]郭孔辉.汽车振动与载荷的统计分析及悬挂系统参数的选择＼[J＼].汽车技术，1976：1-15.GUO Konghui. Statistic analysis of vehicle vibration and its application to suspension system design＼[J＼].Automobile Technology， 1976：1-15.（In Chinese）＼[12＼]刘献栋，邓志党，高峰.公路路面不平度的数值模拟方法研究＼[J＼].北京航空航天大学学报， 2003，19（2）：843-846.LIU Xiandong，DENG Zhidang， GAO Feng. Research on the method of simulating road roughness numerically ＼[J＼]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics，2003， 19（2）：843-846.（In Chinese）。
自适应半主动悬架系统控制策略
自适应半主动悬架系统控制策略郭孔辉;余五辉;章新杰;马芳武;赵福全【摘要】An adaptive control strategy for the CVD sky-hook control strategy of a 7DOF full car was proposed. An algorithm for identifying road unevenness was obtained via the mean square of the suspension travel under variable road input and vehicle speed. And then, all optimal control parameters under different driving conditions were optimized off line by the genetic algorithm. At last , the optimal control parameters were applied on an online control system, which has demonstrated that the adaptive CVD control strategy can improve the ride comfort in "soft" driving mode, handling stability in "sport" driving mode and safety in "safe" driving mode.%建立了一种自适应半主动悬架的控制策略,能更好地权衡舒适性、操纵稳定性和安全性.首先建立集成了考虑悬架限位的阻尼连续变化(CVD)天棚控制算法的整车模型,并在不同路面和车速下进行仿真分析,建立由悬架动行程均方值估计路面不平度等级的方法；其次,提出一种考虑路面不平度等级的自适应型半主动悬架控制策略；然后采用遗传算法对不同工况下的控制参数进行离线优化；最后将优化后的控制参数用于在线控制,并与传统的被动悬架以及天棚控制的半主动悬架进行对比分析.仿真结果表明:汽车在复杂工况行驶时能有效识别路况信息并进行控制模式切换；在Comfort模式时能有效提高汽车平顺性；在Sport模式时能有效提高汽车的行驶稳定性；在Safe模式时能有效提高汽车行驶安全性.【期刊名称】《湖南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(040)002【总页数】6页(P39-44)【关键词】半主动悬架;路面不平度等级;路面辨识;工况自适应算法;遗传算法【作者】郭孔辉;余五辉;章新杰;马芳武;赵福全【作者单位】浙江吉利汽车研究院,浙江杭州311228【正文语种】中文【中图分类】U461.1现代汽车正朝着安全、舒适、节能、环保、智能化的方向发展，人们对汽车的舒适性和整体品质的追求日益提升，半主动悬架能很好地兼顾舒适性、操纵稳定性，且辅助能量需求小，是当前关注的热点，国内外学者对半主动悬架的控制策略做了较多研究，其中基于天棚阻尼原理的半主动控制简单有效，易于实现，具有一定优势［1－3］.目前的天棚阻尼控制算法主要有“ON－OFF”和“CVD”两种模式.文献［4］在频域分析了Sky－Hook，ADD，Mixed SH－ADD几种“ON－OFF”控制算法，并得出在系统高频区和低频区，SH－ADD算法都能有效衰减振动.文献［5］在SH－ADD算法基础上提出了一种单个传感器控制策略，它兼顾了控制效果与成本，能有效减振（虽然没有SH－ADD算法效果好），而且可以节省4个传感器，大幅度节省了控制成本.Daniel和Douglas在文献［6］中提出了连续阻尼控制天棚算法，并把“ON－OFF”和“CVD”两种控制模式进行比较，得出后者能更好地提高汽车的行驶平顺性，但是并没有对控制系统进行鲁棒分析或自适应优化，当汽车在复杂工况下运行时，不能很好地表现出其性能.Kim和Lee在文献［7］中提出了将减振器分为Comfort，Auto以及Sport 3个模式，以满足不同车主在不同行驶工况下的不同要求，目前很多高档车都采用了这一思路.以上各种算法都采用单一的控制参数，但汽车行驶的工况复杂，很难找到一组能满足所有工况的控制参数.本文首先用悬架动行程均方值大致估计了路面不平度等级；其次提出一种基于路面辨识的自适应型半主动悬架控制策略；然后采用遗传算法对不同工况时的控制参数进行离线优化；最后将优化后的参数用于在线系统.1 7自由度半主动悬架整车建模在进行半主动和主动悬架控制策略对平顺性改善的研究时，一般采用1／4车辆模型，忽略轮胎阻尼，将悬架弹簧近似为线性元件［8］.本文考虑了路面不平引起的车身姿态的变化，因此采用7自由度车辆模型.同时考虑到车辆在很差路面上行驶时，悬架的限位作用会使其刚度表现出较大的非线性，这样就不能将悬架弹簧近似为线性元件.因此本文建立考虑悬架限位的非线性整车车辆模型，用Fs表示该车辆悬架刚度和动行程引起的作用力，其值可通过试验特性曲线查表得到，具体刚度特性见图1，图中拉伸时的刚度突变是由减振器的刚性限位引起的，压缩时刚度变化是由缓冲块作用引起的.如图2所示，悬架与车身连接处的垂向位移分别为Z1，Z2，Z3，Z4；Φ，Θ分别表示质心处的俯仰角和侧倾角；a，b分别表示质心到前后轴的距离；c为轮距.根据运动关系可以得到式（1）：悬架变形产生的作用力按式（2）计算：式中i＝1，2，3，4分别表示左前、右前、左后、右后4个悬架与车身连接点.FSi 表示4个位置处的弹簧力，可通过查表获得，Fami表示4个位置处的减振器力，采用改进天棚阻尼控制算法如公式（3）所示：其中Creli，Cskyi分别为单个减振器天棚控制算法中的被动阻尼系数和天棚阻尼系数.图1 试验得到的前悬架刚度Fig.1 Front suspension stiffness property图2 7自由度整车模型Fig.2 Scheme of the 7DOF full car model对上面的方程组整理可得整车7自由度垂向振动模型，结果如式（4）和（5）：2 半主动悬架系统参数优化上述半主动控制逻辑中每个减振器处都有Crel，Csky2个参数（共8个参数）对控制系统的效果影响很大，为了能够在不同路况下达到最优控制效果，用Simulink搭建上述半主动整车模型，考虑车辆前后轴轴荷的差异而忽略左右轮轮荷的差异，令Crelf＝Crel1＝Crel2，Crelr＝Crel3＝Crel4，Cskyf＝Csky1＝Csky2，Cskyr＝Csky3＝Csky4，这样需要优化的为Crelf，Crelr，Cskyf，Cskyr4个参数.将这4个参数写成向量形式，令x＝［CrelfCrelrCskyfCskyr］，并采用遗传算法对这个参数进行优化.2.1 目标函数目标函数的定义应该同时考虑行驶平顺性和操纵稳定性.参考汽车平顺性试验方法（GB／T 4970－2009）中随机路面平顺性评价指标的定义，同时考虑垂向、俯仰、侧倾3个方向的振动，由于垂向、俯仰，尤其是俯仰运动是引起人们晕车、呕吐的主要因素，故在平顺性评价中赋予其更大的权重.本文车辆的操纵稳定性是通过车轮动载荷来进行评价的.车身垂向加速度Z¨c、俯仰加速度Φ¨、侧倾加速度Θ¨是评价车辆乘坐舒适性的重要依据.为了综合考虑这三者的影响，利用统一的公式综合评价，见式（6）：为使在行驶过程中能够，车辆具有良好的行驶稳定性，要求车辆的动载荷尽量小.综合考虑4个车轮动载荷Ti（i＝1～4），利用统一的公式评价，见式（7）：为了使平顺性和行驶稳定性两个指标在一个数量级上，具有可比性，参考文献［9］，修正行驶稳定性目标函数，见式（8）：综合式（6），式（8）得到一个总体的目标函数，见式（9）：其中p为平顺性权衡系数，在0～1间取值.p值的大小根据车辆行驶状态进行选择，在舒适模式，p取较大值以便获得更好的行驶平顺性.相反，在运动模式下，p取较小值以便得到更好的操纵稳定性.2.2 约束方程优化时需要兼顾减振器的实际条件和行车安全性［10］.考虑减振器实际情况，约束方程如式（10）：另外，从行车安全性出发：悬架动行程允许范围由结构空间定为±100mm；轮胎动位移的允许范围则根据对轮胎的接地要求而定.如以轮胎不离地为极限，则要求轮胎最大动负载小于轮胎静态负载，根据系统输出的高斯分布特性，即可确定其目标均方根值.如果设定极限值在±3σ，也就是说输出达到极限位置的可能性很小（时域内概率为0.3%），则要求轮胎动位移均方根值和悬架动行程均方根值满足式（11）和（12）：2.3 优化当车辆行使在良好路面上并且车速低于100 km／h时，可更多地考虑汽车的舒适性，令p＝0.7，此时用遗传算法工具箱进行优化，可得到控制参数最优值：x＝［90 741 659 985 090］.同样方法对不同路面输入，不同车速进行优化，结果如表1所示.表1 不同路面、不同权系数p的优化结果Tab.1 The control parameters under different weight pand road路面级别偏舒适性（p＝0.7）偏稳定性（p＝0.3）良好路面［907，416，5 998，5 090］［1 540，1 241，4 150，3 970］一般路面［932，477，6 000，4 892］［1 844，1 346，4 171，3 640］当路况很差时，悬架动行程过大，会经常撞击限位块，导致舒适性变差，同时轮胎动载荷过大，也会导致轮胎脱离地面，安全性变差.这时应当将减振器调硬，故取p＝0.3.表2 很差路面、不同车速的优化结果Tab.2 The optimal control parametersfor poor road路面级别v＝20km／h v＝30km／h很差路面［2 670，2 287，5 150，4 170］［2 578，2 148，5 228，4 346］根据以上优化结果，将悬架控制定义为Comfort，Sport，Safe 3个模式.取Comfort模式下x＝［800，400，5 800，4 900］，Sport模式下x＝［1 500，1 200，4 200，3 600］，Safe模式下x＝［2 600，2 200，5 100，4 200］.3 自适应控制策略3.1 路面识别参考文献［11］，可得到悬架动行程均方值与路面等级、车速等的关系如式（13）所示：式中M，m分别为簧载质量与非簧载质量；C为阻尼系数；V为车速；R为路面等级系数，易得（14）式：不同R值对应不同路面等级关系如下：很差路面R≥1（cm2·circle／m）较差路面0.01＜R＜1（cm2·circle／m）良好路面R≤0.01（cm2·circle／m）式（14）中V都是可测的，m值一般不变；M值的变化一般在±20%以内，这样M的变化对辨识结果影响会比较小，本文不予考虑；C值在CVD控制算法中是实时变化的，任意时刻的C（t）值是由控制器算法给出的，故可以在路面识别时间内对C（t）取平均值来估计C值.定义路面不平度等级标识flag如式（15）所示：式中q＝lgR，flag＝1，2，3分别对应良好路面、较差路面、很差路面.通过式（15）可大致估计路面等级.应该指出式（13）是在线性1／4车辆模型中推导出来的，本文将其用于整车的路面不平度等级的区分，需要建立与其等效的1／4车模型，然后利用式（15）进行估计.参考文献［12］，建立一段包含ISO A，C，E 3个级别路面的随机路谱（A，C每个级别各100m，E级40m），来检验公式（15）中提出的路面不平度等级识别效果.其中E级路段车速为36km／h，A，C路段车速都为90km／h，这样每段的行车时间都为4 s，如图3所示.图4为路面识别效果，结果说明系统能很好识别路面，识别历时1s左右，但是由E级路面到A级路面时，识别时间达到2s，是因为由坏路面上的大振幅运动，衰减到好路上小振幅运动需要一段时间.实际的在线系统识别时间要由实车上传感器的采样频率、控制器的数据处理以及存储能力决定.图3 仿真路面Fig.3 Road input图4 路面识别效果Fig.4 Result of road identification3.2 控制模式的切换对于特定路面（不是很差路面），选定一个车速阈值VF，当车速低于该阈值时应更多地考虑舒适性，把控制参数调为Comfort模式；当车速高于VF时应更多考虑操纵稳定性，把控制参数调为Sport模式.当路面很差时，应更多考虑行驶安全性，把控制模式调为Safe模式.下面是需要考虑操纵性路面上VF值的选取，如表3所示.表3 不同路面VF的选取Tab.3 VFfor different roads路面级别VF／（km·h－1）良好路面100较差路面604 仿真分析4.1 仿真模型本文基于Simulink建立了被动悬架系统、CVD系统和自适应CVD系统的7自由度车辆模型，并通过对不同行驶工况的仿真对比几个控制系统的优缺点.模型参数见表4.表4 整车系统参数Tab.4 Parameters of a entire car系统参数单位数值簧载质量前桥单侧非簧载质量后桥单侧非簧载质量俯仰转动惯量侧倾转动惯量轮胎垂向刚度kgkgkg kg·m2 kg·m2 N／m 2 040 58.3 63.3 3 668.5 710.1 235 000轮距m 1.61质心到前轴距离轴距mm 1.455 2.974.2 仿真结果下面以车辆簧载质量质心处加速度（Sprung mass vertical accel）均方根值来评价车辆的舒适性，以车轮动载荷（Tire dynamic force）的均方根值与车轮静载的比值η＝0.25×∑（RMS（Ti）／F0i），来评价车辆的操纵稳定性.表5，表6列出了不同行驶工况下，3种不同悬架系统的性能对比.表5 不同行驶工况下η值的比较Tab.5 Comparision ofηunder different conditions行使状况自适应CVD传统CVD 被动悬架好路中低速0.102 3 0.0922 0.070 3好路高速0.0863 0.1174 0.066 4较差路低速0.268 6 0.182 2 0.183 5较差路高速0.260 1 0.372 8＊0.254 4很差路低速0.237 8 0.585 5＊0.273 7表6 不同工况下RMS（）的比较Tab.6 Comparision of RMS（）under different driving conditions行使状况自适应CVD传统CVD 被动悬架好路中低速0.170 5 0.230 5 0.351 0好路高速0.279 9 0.262 9 0.365 2较差路低速0.510 7 0.616 1 0.825 9较差路高速0.786 0 0.734 2 0.997 8很差路低速1.121 50.973 3 1.053 8由表5，表6可以看出，车辆在好路中低速行驶以及较差路面上低速行驶时，自适应CVD能牺牲一部分操纵稳定性来减小车身的振动；而在好路以及较差路面高速行驶时，自适应CVD能牺牲一部分平顺性来提高车辆的操纵稳定性；同时在很差路面上行驶时，自适应CVD能很好地保证安全性.简而言之，相对传统CVD、被动悬架，自适应CVD具有以下优势：1）当车速较低车辆操纵稳定性较好时，能有效提高汽车的舒适性；2）当车速较高汽车操纵稳定性较差时，能有效提高系统的操纵稳定性；3）在很差路面上行驶时，能在保证行车安全的基础上提高舒适性. 值得指出的是表5中加星号的部分，它表明传统CVD悬架在差路上行驶以及以较高车速行驶于较差路面上时，其车轮动载不满足约束条件式（10），此时车轮的抓地能力会很差，导致安全性变差.而且此时悬架动行程过大，会经常撞击限位块，导致舒适性变差，这一点表6中并没表现出来，主要是因为此时，传统CVD悬架已有一定概率撞击限位块，导致其加速度响应局部峰值很大，而其均方根值并未增加多少，但这时局部的冲击感带来的平顺性恶化会比均方根值更多.换句话说，这时加速度均方根值并不能很好地评价平顺性.此外，为了评价自适应CVD系统的低频响应特性，以及CVD控制算法对由路面不平引起的俯仰侧倾的控制效果.定义如下工况，车速36km／h，车辆左侧通过图5所示的凹坑，这样车辆的俯仰，侧倾，垂向运动都能很好地表现出来.车辆的侧倾角加速度、俯仰角加速度和垂向加速度仿真结果如图6～8所示.通过比较可以得出，自适应半主动控制相对被动最优悬架，低频响应有了明显的改善.图5 凹坑路面Fig.5 Chuck hole图6 车辆单侧通过凹坑的侧倾角加速度Fig.6 Roll angular acceleration whensubjected to the“chuck hole”road disturbance图7 车辆单侧通过凹坑的俯仰角加速度Fig.7 Pitch angular acceleration when subje cted to the“chuck hole”road disturbance图8 车辆单侧通过凹坑的垂向加速度Fig.8 Vertical acceleration when subjected to the“chuck hole”road disturbance5 结论在Simulink中建立了考虑悬架限位的带CVD控制算法的7自由度整车模型，并利用Matlab中的遗传算法工具箱对模型中的参数进行离线优化，得到3组不同的控制系统反馈参数，对应这3组参数将控制系统分为Comfort，Sport，Safe 3个控制模式.对不同路面输入悬架系统的响应进行了批量仿真，得到了一种路面不平度等级的识别方法，并设计了一种路面与车速自适应的半主动减振器控制逻辑.仿真结果表明本文的控制方案能更好地权衡舒适性、操纵稳定性和安全性，自动调整控制参数，提高了汽车对复杂行驶工况的适应能力，可以提高汽车的整体品质. 参考文献［1］ CAO D P，SONG X B，AHMADIAN M.Editors’perspectives：road vehicle suspension design，dynamics，and control［J］.Vehicle System Dynamics，2011，49（1／2）：3－28.［2］ PAZOOKI A，RAKHEJA S，CAO D P.Modeling and validation of off－road vehicle ride dynamics［J］.Mechanical Systems and Signal Processing，2012，28：679－695.［3］ GEORGIOU G，VERROS G，NATSIAVAS S.Multi－objective optimization of quarter－car models with a passive or semiactive suspension system［J］.Vehicle System Dynamics，2007，45（1）：77－92.［4］ SERGIO M，CRISTIANO S.A single－sensor control strategy for semi －active suspensions［J］.IEEE Transactions on Control Systems Technology，2009，17（1）：143－152.［5］ MILANO P，VINCI P.Acceleration－driven－damper（ADD）：an optimal control algorithm for comfort－oriented semi－active suspensions ［J］.ASME，2005，127：218－229.［6］ DANIEL S M，DOUGLAS E Z，ALLAN K A P.Optimization of a vehicle suspension using a semi－active damper［C］／／SAE Paper.2000－01－3304.［7］ KIM W，LEE J，YOON S，et al.Development of mando’s new continuously controlled semi－active suspension system［C］／／SAE Paper.2005－01－1721.［8］ POUSSOT－VASSAL C，SPELTA C，SENAME O，et al.Survey and performance evaluation on some automotive semi－active suspension control methods：a comparative study on a single－corner model ［J］.Annual Reviews in Control，2012，36：148－160.［9］ CAPONETTO R，DIAMANTE O，FARGIONE G，et al.A soft computing approach to fuzzy sky－hook control of semiactive suspension ［J］.IEEE Transactions on Control Systems Technology，2003，11（6）：786－798.［10］喻凡，郭孔辉.自适应悬架对车辆性能改进的潜力［J］.中国机械工程，1988，9（6）：67－69.YU Fan，GUO Kong－hui.The potential of an adaptive suspension to improve vehicle performance［J］.Chinese Journalof Mechanical Engineering，1988，9（6）：67－69.（In Chinese）［11］郭孔辉.汽车振动与载荷的统计分析及悬挂系统参数的选择［J］.汽车技术，1976：1－15.GUO Kong－hui.Statistic analysis of vehicle vibration and its application to suspension system design［J］.Automobile Technology，1976：1－15.（In Chinese）［12］刘献栋，邓志党，高峰.公路路面不平度的数值模拟方法研究［J］.北京航空航天大学学报，2003，19（2）：843－846.LIU Xian－dong，DENG Zhi－dang，GAO Feng.Research on the method of simulating road roughness numerically［J］.Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics，2003，19（2）：843－846.（In Chinese）。
车辆半主动悬架自适应预测控制
F j （ q － 1 ） y m （ k） =
n －1
g ji Δu（ k + j － i － 1 ） ∑ i =0 +
+
g ji Δu（ k + j － i － 1 ） ∑ i=j
j － 1 ） + F j （ q － 1 ） y m （ k） + E j （ q － 1 ） ε（ k + j） ．
用丢番图
图1 Fig． 1 单自由度悬架模型 1DOF suspension model
方程可将 ε（ k + j） 分为 2 部分 = Ej （ q － 1 ） + q －j Fj （ q － 1 ） ， A（ q － 1 ） Δ
1 A（ q － 1 ） Δ 即
244
兵
1 = E j （ q － 1 ） A（ q － 1 ） Δ + q － j F j （ q － 1 ） ． 代入（ 9 ） 式得
第2 期
车辆半主动悬架自适应预测控制
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车辆半主动悬架系统是一种噪声主动型的随机 系统。其目标函数包含多个目标变量， 这些目标变 最优控制 量在时域或频域上具有相互冲突的关系， 的任务就是要协调这些控制目标， 使其到达一种统 计意义上的最优。 同时， 由于路面信息作为系统模 型噪声输入， 其统计特性是未知的和大范围变化的 ， 要求最优控制还必须对满足统计规律的随机过程路 面输入和确定性大干扰路面同时具有良好的调节效 由于存在建模误差或系统参数因元件老 果。另外， 化而发生变化， 使得依赖于计算机中模型得到的最 优控制效果变差， 因此要求最优控制律具有良好的 鲁棒性。所以， 车辆半主动悬架控制问题实际上是 随机系统多目标的鲁棒自适应控制问题 。其鲁棒性 表现在模型误差慢变干扰情况下， 保持系统最优控 制性能的能力。其自适应性表现在对路面、 车速快 最优控制的动态调整能力。 变干扰输入情况下， 针对上 述 特 点， 本文提出采用广义预测控制 （ GPC ） 对车辆半主动悬架进行控制。算法采用模型 预测、 滚动优化、 反馈校正实现目标函数的最优控 制。算法中通过测量值和模型预估值的误差反馈来 由于模型预测和反馈校正， 使得系统 校正模型误差， 具有很强的抗干扰能力和克服系统不确定性的能 力， 保证了系统的鲁棒性。 算法中的滚动优化采用 了多目标变量泛函形式， 采用了有限时域的在线滚 保证了系统的自适应性。 动式优化策略，
车辆半主动悬架的道路频率自适应控制
车辆半主动悬架的道路频率自适应控制Le Hoa Nguyen, Keum-Shik Hong*, and Seonghun Park摘要本文是对某型车辆半主动悬架的道路频率自适应控制的研究。
控制的目标是对于所有频率区域的道路干扰均能提高车辆的悬挂性能(平顺性和轮轨关系)。
为了实现这个目标，采用的控制方式来源于传统的天棚阻尼控制，控制器的增益大小由不同的频率区域道路干扰所决定。
通过使用从一个相对位移测量传感器所测的数据，就可以得出一种基于卡尔曼滤波器估计所需的状态变量设计的一个状态估计量。
道路扰动频率德估计使用一阶零交点的算法来得到。
该种控制方法的效率可以通过数据模拟显示得出。
关键词：汽车悬架最低标准相对位移传感器相应的道路频率1.简介悬架系统是设计用来支持车体的重量,以隔离车辆底盘免除道路干扰,保持良好的车轮和道路的接触关系。
悬架系统可以分为主动，半主动和被动悬架三类。
每种悬架方式都有各自的优缺点。
被动悬架构造简单，便于运用。
然而，它只能使车辆的运行性能在有限的频率范围内保持稳定，而车辆运行过程中的频率范围很广。
与被动悬架相比，主动悬架可以使车辆的运行性能在很广的频率范围内保持稳定。
因此，有很多的研究人员来研究这一块[1,3,11-18]。
然而,全主动悬架系统的缺点是构造比较复杂，制造成本较高，消耗的能量较多。
半主动悬架系统配备了可调阻尼器（可变孔或磁流变阻尼器），这样就可以生成一系列不同的阻尼力作为控制力的输入。
因此半主动悬架的成本和重量比主动悬架系统节省得多。
此外，采用半主动悬架控制方式相比较主动悬架方式其系统的性能稳定多了，其维护的可行性比被动悬架也可行多了。
这些优势使半主动悬架系统已经广泛应用与商业车辆了[4-10]。
悬架系统的性能是由行驶舒适性和车轮与地面的接触性能来评定的。
提高行驶舒适品质,最重要的是使车体运行时的频率隔离于路上干扰在人类敏感频率范围，根据ISO 2631-1 [3]标准其范围大致是在4-8 Hz。
浅析汽车底盘主动悬架控制方法
浅析汽车底盘主动悬架控制方法汽车底盘主动悬架是一种先进的车辆控制技术，通过传感器和控制模块实时监测车辆行驶状态和路况，控制悬架系统调整车身姿态和车轮垂直力分布，为车辆提供更优秀的悬架性能和更舒适的驾乘体验。
下面，就汽车底盘主动悬架控制方法进行浅析。
1. 悬架系统结构：汽车底盘主动悬架系统主要由传感器、控制模块、执行机构和电源等组成，其中传感器用于实时采集车辆姿态信息、路况信息和车速信息等，控制模块通过算法处理这些数据，并输出控制信号给执行机构进行悬架调整，例如液压阀门的调整，提高或降低车辆在弯道通过时的侧倾角。
2. 悬架系统控制策略：汽车底盘主动悬架系统有不同的控制策略，例如主动防侧滑控制（Active Roll Control，ARC）、自适应悬挂（Adaptive Suspension）和自适应空气悬挂（Adaptive Air Suspension）等。
主动防侧滑控制是控制车身侧倾角的主要方式，它基于车身加速度和弯道半径等参数，以最大程度降低车辆侧倾角为目标，通过液压元件对玻璃架进行调节，实现车身侧倾角的抑制。
自适应悬挂是根据驾驶员驾驶行为调整悬架硬度和舒适性的方法。
它能够通过调节悬挂硬度来适应路况和驾乘条件，保持车辆的稳定性和驾驶舒适性，减少驾驶员和乘员的颠簸和振动。
自适应空气悬挂是一种基于汽车启动状态和重量分布，实现对悬挂硬度和车身高度的自动调整。
这种悬挂系统可以通过增加或减少气泡的压力来调整车身高度，并根据载荷或驾驶员偏好等因素，调整悬挂硬度，改善驾乘体验。
3. 悬架控制算法：汽车底盘主动悬架的控制算法是实现上述控制策略的关键。
最常用的算法是火花点火虚拟传感器（Spark Ignition Virtual Sensor，SIVS）和模型参考迭代控制（Model Reference Iterative Control，MRIC）。
SIVS算法可以通过收集发动机和车辆其他传感器的数据，建立虚拟模型来实现和优化悬架控制策略。
半主动悬架系统的最佳阻尼比控制策略研究
半主动悬架系统的最佳阻尼比控制策略研究半主动悬架系统是一种能够根据路况自动调整车辆悬架系统阻尼比的技术，可以提高车辆的悬挂性能和乘坐舒适性。
在半主动悬架系统中，阻尼比控制策略的选择对系统性能至关重要。
本文将探讨半主动悬架系统的最佳阻尼比控制策略，并进行相关研究。
首先，了解半主动悬架系统是如何工作的。
半主动悬架系统通过控制阻尼比来改变悬架系统的刚度，从而调整车辆的行驶舒适性和悬挂性能。
其中，阻尼比是指在单位的位移下，悬架系统所提供的力与所需力之比。
阻尼比越大，悬挂系统提供的阻尼力越大，车辆的行驶舒适性越弱，悬架刚度越大；阻尼比越小，悬挂系统提供的阻尼力越小，车辆的行驶舒适性越好，悬架刚度越小。
在实际应用中，半主动悬架系统需要根据不同的路况和驾驶需求来选择合适的阻尼比控制策略。
目前主要有以下几种常见的控制策略：1.基于线性模型的最优控制策略：该策略利用车辆动力学模型，通过求解最优控制问题，得到一种最优的阻尼比控制策略。
这种方法的优点是能够在保证悬架系统稳定性的同时，最大程度地提高车辆的行驶舒适性。
缺点是计算复杂度较高，对悬架系统模型的准确性要求较高。
2.基于模糊控制的自适应策略：该策略结合了模糊控制理论和自适应控制技术，通过对不同路况下的阻尼比特征进行学习和调整，实现自适应控制。
这种方法的优点是能够适应不同的路况和驾驶需求，适用性广。
缺点是需要大量的实验数据进行训练，且学习过程较为复杂。
3.基于人工神经网络的控制策略：该策略利用人工神经网络模型来对车辆行驶状态和路况进行建模和预测，从而选择合适的阻尼比控制策略。
这种方法的优点是具有较强的适应性和学习能力，能够实时调整阻尼比。
缺点是对网络模型的训练和参数优化要求较高。
综上所述，半主动悬架系统的最佳阻尼比控制策略需要根据具体的应用场景和需求来选择。
未来的研究可以将不同的控制策略进行综合比较和评估，进一步提高半主动悬架系统的性能和稳定性。
重型多轮车辆半主动悬挂复合控制策略
重型多轮车辆半主动悬挂复合控制策略随着社会的不断发展和进步，重型多轮车辆的运输需求日益增加。
然而，由于车辆自身的重量和惯性，以及复杂多变的路况，造成了车辆在行驶过程中的摇晃、颠簸等不稳定现象。
这不仅会影响驾驶员的舒适性和操控性，还会对车辆的稳定性和安全性造成威胁。
因此，研究和应用一种高效的悬挂控制策略变得尤为重要。
为了解决重型多轮车辆悬挂控制的问题，半主动悬挂复合控制策略被提出并逐渐应用于实际车辆中。
该策略基于车辆的实际工况和运行状态，结合了主动悬挂和被动悬挂的优点，通过智能化的控制系统实现悬挂参数的实时调节，以提高车辆的稳定性、操控性和舒适性。
半主动悬挂复合控制策略主要包括两个方面的控制：悬挂参数的调节和悬挂力的主动控制。
首先，对于悬挂参数的调节，可以根据车辆的实际工况和运行状态来优化悬挂参数，以提高车辆的稳定性。
这里的悬挂参数主要包括减振器的硬度和阻尼系数。
通过智能化的控制系统，可以根据车辆的加速度、转向角度、纵向和横向速度等参数，实时调节减振器的硬度和阻尼系数，以适应不同的路况和驾驶需求。
其次，对于悬挂力的主动控制，可以通过主动力控制装置来实现。
主动力控制装置包括电动机、压力控制阀、传感器等组成的一个闭环控制系统。
通过传感器对车辆的姿态和加速度等参数进行实时监测，并根据监测结果控制电动机的转速和压力控制阀的开启程度，使悬挂系统产生合适的力来对车身进行控制。
这样可以有效地减少车辆在行驶过程中的横摇、纵颠动等不稳定现象，提高车辆的稳定性和操控性。
需要注意的是，半主动悬挂复合控制策略需要一个准确可靠的控制算法来支持。
这个算法应该能够根据实际的运行状态，对悬挂参数和悬挂力进行合理的调节和控制。
现有的控制算法主要有PID控制、自适应控制和模糊控制等。
这些算法在实际应用中已经取得了很好的效果，并且不断有新的算法被提出和改进。
总结起来，重型多轮车辆半主动悬挂复合控制策略是一种可行有效的解决方案，可以提高车辆的稳定性、操控性和舒适性。
半主动悬架的控制策略探讨
半主动悬架的控制策略探讨唐 岚,林弋辉,陈 (西华大学交通与汽车工程学院,四川成都 610039)摘 要:综述汽车悬架控制系统的基本类型,以半主动悬架为研究对象,推导建立汽车两自由度1/4车体模型,提出一种汽车半主动悬架系统的模糊控制方法,并利用MA TL AB 进行仿真,结果证明该控制策略有效。
关键词:汽车;半主动悬架;模糊控制;仿真分析Abstract :The paper summaries the basic types of control system on automobile suspension ,and taking semi 2active suspension as an example ,establishes a two 2degree 2f reedom model with a quarter of vehicle body.To the semi 2active suspension system ,a f uzzy controller is designed and is numerically simulated with MA TL AB.The results show that the f uzzy control strategy is effective.K ey w ords :Vehicle ;Semi 2active suspension ;Fuzzy control ;Simulation analysis中图分类号:U461.4;U463.332 文献标识码:A 文章编号:100623331(2005)0520007203 悬架是汽车重要总成之一,其性能的好坏直接影响汽车的平顺性和操纵稳定性。
从控制力的角度划分,悬架可分为被动悬架,半主动悬架和主动悬架。
目前,大多数汽车的悬架系统装有弹簧和减振器,悬架系统内无能源供给装置,其弹性和阻尼不能随外部工况变化而变化,这种悬架称为被动悬架。
主动悬架控制策略介绍
主动悬架控制策略介绍(总8页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--主动悬架控制策略介绍【摘要】悬架是现代汽车最重要的组成之一,悬架结构的选用,不但在很大程度上决定了汽车平顺性的优劣,而且随着汽车速度的提高,对于与行驶速度密切相关的操纵稳定性的影响也越来越大。
因此,设计优良的悬架系统,对提高汽车产品质量有着极其重要的意义。
悬架系统的研究由来已久，悬架系统按照控制原理和控制功能可以分为被动、半主动、主动悬架,这些悬架在性能上有很大的差别。
由于主动悬架不但能很好地隔离路面振动,而且能控制车身运动,比如启动和制动时的俯仰、转弯时的侧倾等,另外还可以调节车身的高度,提高轿车在恶劣路面的通过性。
因此对主动悬架的研究吸引了一大批工程师对其投入研究，各种控制方法和作动器也被相继研究出来，本文主要对这些方法进行一些简介，以供同行参考研究并对其中的最优控制算法的LQG控制器进行探讨。
【关键词】主动悬架 LQG控制器单轮模型Introduction of active suspension control strategy Abstract Suspension is one of the most important parts in the modern automobile, the suspension structure, not only largely determines the quality and ride comfort of the vehicle, with the vehicle speed, closely related to the speed of handling and stability and have greater influence. Therefore, it is very important to design a good suspension system to improve the quality of automotive products. Suspension system has been studied for a long time. The suspension system can be divided into passive, semi-active and active suspension according to the control principle and control function. The active suspension can not only well isolated vibration, but also can control the body motion, such as pitching and turning starting and braking when the roll, also can adjust body height, increase the car in bad road through sex. So the research of active suspension has attracted a large number of engineers for its investment in research, various control methods and actuators have been studied in this paper, some of these methods, for reference and Research on LQG controller on the optimal control algorithm is discussed.Key words Active suspension The LQG controller The single wheel model1.主动悬架的几种控制策略天棚阻尼器控制方法(Skyhook Control) 天棚阻尼器控制理论是由Karnopp提出,在主动悬架的控制系统中被广泛采用。
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种 考虑路 面不平度等级 的 自适应 型半主动 悬架控制 策略 ； 然后采 用遗 传算法 对不 同工 况下的
控制参数进行 离线优化 ； 最后将优化后 的控制参数 用于在 线控制 ， 并与传统 的被动 悬架以及天棚
控制 的半主动 悬架进行对 比分析． 仿真 结果表 明： 汽车在复 杂工况行驶 时能有效识 别路 况信息并 进行控制模 式切换 ； 在Ｃ ｏ ｍｆ ｏ ｒ ｔ 模式 时能有效提 高汽车平顺 性 ； 在Ｓ ｐ ｏ ｒ ｔ 模 式时 能有效提 高汽车
２ ．Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ Ｋｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ａｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ Ｖｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ Ｂ ｏ ｄ ｙ －Ｈｕ ｎ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ－Ｃｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ，Ｈ ｕ ｎ ａ ｎ
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第４ ０卷 第 ２期
２ Ｏ 然 科
Ｖｏ １ ． ４ ０。 Ｎｏ ． ２ Ｆｅ ｂ ．２ ０ １ ３
２月
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈｕ ｎ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ（ Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ）
文章编号 ： １ ６ ７ ４ — ２ ９ ７ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ３ ９ — ０ ６
自 适 应 半 主 动 悬 架 系 统 控 制 策 略
， 赵福全。 郭孔辉 一， 余五辉 ， 章新杰 。 马 芳 武 。
，
（ １ ．吉 林 大 学 汽 车 仿 真 与 控 制 国 家 重 点 实 验 室 ， 吉 林 长 春 １ ３ ０ ０ ２ ２ ； ２ ．湖 南 大 学 汽 车 车 身 先 进 设 计 制 造国家重点实验室 ， 湖南 长沙 ４ １ ０ ０ ８ ２ ； ３ ．浙 江 吉 利 汽 车 研 究 院 ， 浙 江 杭 州 ３ １ １ ２ ２ ８ ）
４ １ ０ ０ ８ ２ 。 Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ３ ．Ｚ ｈ ｅ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｇ ｅ ｅ ｌ ｙ Ａｕ ｔ ｏ ｍｏ ｂ ｉ ｌ ｅ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ Ｃ ｏ Ｌ ｔ ｄ ，Ｈａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ 。 Ｚ ｈ ｅ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ３ １ １ ２ ２ ８ 。 Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
的行驶稳定性 ； 在Ｓ ａ ｆ ｅ 模式 时能有效提 高汽车行驶安全性． 关 键词 ： 半 主动 悬 架 ； 路 面不平度 等级 ； 路 面辨 识 ； 工 况 自适 应 算法 ； 遗传 算 法
中图分 类 号 ： Ｕ４ ６ １ ． １ 文 献标 识码 ： Ａ
Ｓ ｅ ｍｉ － ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｓ ｕ ｓ ｐ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ Ａｄ ａ ｐ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｙ
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摘
要： 建立 了一种 自 适应半主动 悬架的控制 策略 ， 能更好 地权衡舒 适性 、 操纵稳 定性和安
全性． 首先建立集成 了考虑悬架限位的 阻尼连 续变化 （ Ｃｖ Ｄ ） 天棚控制 算法的整车模型 ， 并在不 同 路 面和车速 下进行仿真分析 ， 建立 由悬架动行程 均方值估计路 面不平度 等级的方 法 ； 其次 ， 提出