一种确定车辆悬架LQG控制加权系数的方法.pdf

振动与冲击 ANDSHOCK 第27卷第2期 JOURNALOFVIBRATION 一种确定车辆悬架LQG控制加权系数的方法 陈士安1’2，邱峰2，何仁1，陆森林1 (1．江苏大学汽车学院，江苏镇江212001；2．金龙联合汽车工业(苏州)有限公司) 摘 要：针对车辆悬架LQG控制，提供一种确定与车辆平顺性各评价指标相关加权系数的方法。根据特定工况 下对车辆平顺性各评价指标的具体要求，利用层次分析法，确定它们的主观加权比例系数；根据特定工况下原型悬架的性 能统计数据，确定各评价指标的同尺度量化比例系数；结合各评价指标的主观加权比例系数与同尺度量化比例系数，确定 LQG控制中与平顺性各评价指标相关的最终加权系数。运用实例表明：使用该方法确定加权系数的LQG控制效果明显， 且适用性强。 关键词：车辆；悬架；LQG控制；加权系数 中图分类号：U463．33文献标识码：A 悬架是车辆重要的结构与功能部件…，对车辆的 m～；“为车辆的行驶车速，in／s；fo为下截至频率，fo= 整体性能影响重大。随着社会与科技的发展，人们对 车辆性能的要求越来越高，传统被动悬架限制了车辆 直位移，m；另外Imin∽)I为悬架限位行程，in。 性能进一步提升，半主动悬架与主动悬架有望突破这 对于半主动悬架，C0为基 ▲ 种限制。控制方法属于半主动悬架与主动悬架的核心 值阻尼，F为可控的阻尼力。 “2L 技术，对半主动悬秽主动悬架的工作效果产生重要的 而主动悬架的车轮质量与簧 影响。LQG控制是一种常见且适用性很强的半主动悬 载质量之间的结构在主动力 厶 架与主动悬架控制方法【2—7J，可单独或与其他控制方 输出装置必须存在(控制力 ^ 法组合使用。 F#0)情况下有3种不同的XI l 一 确定与平顺性相关的各评价指标的加权系数是 形式可供选择：仅有主动力 LQG控制的关键技术之一，为了使LQG控制悬架获得输出装置，即有：k2=0，c。= 口t L 理想的使用性能，需要合理选择这些加权系数。文献 0；有弹性元件存在，无阻尼 [2—3]采用试算法来进行上述工作，不具有普遍性；其 他文献[4—5]也没有提供一种有可靠依据的车辆悬架0；弹性元件与阻尼元件都存 系统的力学模型 在，即有：后：≠0，C0≠0，其中后面的两种结构比较常见。 (包含半主动悬架与主动悬架)LQG控制加权系数的 方法。 对广义的LQG控制悬架系统进行动力学分析，可 以1／4车二自由度的车辆悬架模型为例，根据与 得到反应其运动的微分方程： 平顺性相关评价指标的重要性以及性能统计数据的差 异性，提供一种确定车辆悬架LQG控制中与平顺性相 {c。(x：一之。)一F (1) 关的各评价指标加权系数的方法。 Z 【m2 1 LQG控制悬架的数学模型