车辆主动悬架的全息最优滑模控制器设计方法

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随着人们对车辆平顺性及操纵稳定性的要求越来越高，主动悬架受到了越来越多的关注。控制方法是主动悬架的核心技术之一，对包含平顺性及操纵稳定性在内的悬架综合性能都有着重大的影响。名义工况下的最优性能和变工况(变参数工况与变行驶工况)下的鲁棒性能是评价控制系统工作效果的2个重要方面。为使主动悬架获得名义最优性能以及变参数/行驶工况下的良好鲁棒性，在提出一种全息最优滑模控制方法的基础上，研究了该方法在主动悬架上的运用，本文所做的主要研究工作如下：
　　首先，针对线性1/2车4自由度车辆模型，根据现有的最优滑模控制方法为车辆主动悬架设计了现有最优滑模控制器，并通过理论分析揭示了现有最优滑模控制方法不能使主动悬架在名义工况下获得最优性能，以及在变参数/行驶工况下鲁棒性较差的原因。
　　其次，发明了“一种用于车辆主动悬架的全息最优滑模控制器”(专利申请号：2015100343754）的方法，该方法通过对主动悬架控制系统状态方程进行扩展，构建不丢失任何系统结构与期望性能信息的滑模流形函数，并据此设计了主动悬架全息最优滑模控制器。
　　再次，针对悬架不可避免的非线性特性，基于1/4车2自由度车辆模型，给出了非线性主动悬架用全息最优滑模控制器设计方法。该方法主要通过根据前馈反馈线性化方法进行控制系统线性化、为线性化后控制系统设计全息最优滑模控制器及控制反线性化等三个环节来实现非线性主动悬架全息最优滑模控制器的设计。
　　最后，基于上述理论分析，考虑悬架非线性特征的情况下，通过数值仿真分析了主动悬架全息最优滑模控制器，模糊逻辑滑模控制器(在考虑非线性特征时，选用现有的最优滑模控制方法设计的控制器无法正常工作，用模糊逻辑滑模控制器代替)以及被动悬架在变参数/行驶工况下的悬架性能及鲁棒性的优劣。
　　本文关于主动悬架全息最优滑模控制方法的研究成果，可为主动悬架及半主动悬架控制技术的后续理论与试验研究提供参考，具有一定的理论及实际工程价值。

著录项

作者
王骏骋;
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作者单位

江苏大学;

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授予单位江苏大学;
学科车辆工程
授予学位硕士
导师姓名陈士安;
年度 2016
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类悬挂;
关键词
车辆主动悬架; 全息最优滑模控制器; 鲁棒性能; 非线性特性;

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