汽车磁流变悬架振动多模态智能控制.pdfVIP

助 锨 财 斟 汽车磁流变悬架振动多模态智能控制’ 李 锐1’2，陈伟民1，余淼1，廖昌荣1，董小闵1 (1．重庆大学光电工程学院，重庆400044；2．重庆邮电学院自动化学院，重庆400065) 摘要： 分析了汽车磁流变半主动悬架模型，为了抑 寻求不同的控制策略，设计多模态智能控制器并仿真 制磁流变悬架的垂直振动，提高汽车乘坐舒适性，从提 检验其控制效果。 取汽车簧栽质量的振动模式入手，建立了振动的特征 2 1／4车辆磁流变悬架模型 模型，给出了在不同振动模式下寻求不同控制策略的 方法，以此设计了多模态智能控制器，并用建立的汽车 对汽车簧载质量垂直振动的控制，从简化和方便 悬架振动仿真系统进行了脉冲输入和随机输入仿真实 研究的角度来说，可建立l／4车磁流变半主动悬架模 验。仿真结果表明，对汽车磁流变悬架的垂直振动进 型，见图1。 行多模态控制能有效提高汽车乘坐舒适性。 关键词： 汽车；磁流变阻尼器；特征模型；多模态控 制；仿真 中图分类号： U463．33 文献标识码：A 文章编号：1001—9731(2006)05—0814一03 1 引 言 汽车磁流变悬架振动系统是非常复杂的非线性时 变系统，执行器和控制器的研究面临很多难题，现大多 图1 1／4车辆磁流变半主动悬架模型 停留在实验室阶段[1．2]。建立完整的全车振动模型非 1 A automobileMRsemi—active Fig quarter suspen— 常困难，采用单一的控制方式难以消除模型的不确定 sionmodel 性对控制系统的影响[1~3]。为了改善汽车的乘坐舒适 它基本能反映汽车车身(簧载质量)、车轴的振动 性，提高、兼顾控制的精度和实时性，有必要对汽车簧 和轮胎动载荷等本质特征，且可简化系统输入。公式 载质量垂直振动的模式进行分析，在不同振动模式下 (1)是它的动力学方程。 fm。z。一一忌。(z。一z。)一Ce(z。一主。)+FMR lm。釜。一是。(z。一z。)+ce(主。一主。)一FMR一忌。(z。一z，) 式中m。和优。分别为簧载质量和非簧载质量；忌。 且8，8。O，入0；特征状态集： 和忌t分别为悬架弹簧刚度和轮胎刚度；zr、zs和zu分 P。辛[g。]，弘辛[(弓。^q：)V(石。^吼)]， 型耄路君竺妻：萋辇霎苎竺黧妻l瞿字篓．苎竺箩．；曼 仍净[石。^弓。]p 一～‘”。 窑FMn分别为磁流变阻尼器的粘滞阻尼系数和库仑阻 特征模型： J巴力。 垂：㈨P2，州 3 多模态智能控制器设计 然后，依据特征模型中对车厢底板振动动态信息 进行特征辨识，以确定系统当前所处的特征状态，在不 3．1 多模态智能控制系统结构 同的特征状态下采用不同的控制策略，从而形成多模 设车厢底板(簧载质量)垂直振动速度为零为理想 态智能控制‘31。控制模态集： 的目标值，多模态智能控制把振动的动态信息空间 (∑)按振动速度和加速度信息划分成3个区域，每一 妙={≯·，驴2，咖) 个区域分别表示系统