基于振型分解法的车辆悬架系统主动控制
来源期刊：控制工程2013年第1期
论文作者：胡鑫 魏新江 聂笑盈
文章页码：179 - 183
关键词：车辆悬架;LQR;振型分解;主动控制;
摘 要：针对传统车辆被动悬架抗干扰性差的缺点,基于1/4车辆悬架系统,建立了车辆悬架动力学模型,以车身垂向加速度、悬架动扰度、轮胎变形量为控制指标,采用线性二次型(LQR)最优方法设计控制器。鉴于性能指标中加权矩阵难于确定的问题,提出基于振型分解法来优化选择加权矩阵,根据各振型分量的不同重要性,赋予各振型分量不同的权重,通过优化选择悬架系统的加权矩阵,获得最优反馈增益及最优控制力,从而抑制高频噪声和高阶计算模型误差对输出控制力的影响,提高了车辆悬架系统的抗干扰能力,并通过李雅普诺夫稳定性理论证明了系统的稳定性。最后,以二自由度车辆悬架系统在路面模拟输入作用下的动态响应为例,通过与被动悬架进行对比,证明了所提方法的正确性和有效性。
胡鑫，魏新江，聂笑盈
鲁东大学数学与信息学院
摘 要：针对传统车辆被动悬架抗干扰性差的缺点,基于1/4车辆悬架系统,建立了车辆悬架动力学模型,以车身垂向加速度、悬架动扰度、轮胎变形量为控制指标,采用线性二次型(LQR)最优方法设计控制器。鉴于性能指标中加权矩阵难于确定的问题,提出基于振型分解法来优化选择加权矩阵,根据各振型分量的不同重要性,赋予各振型分量不同的权重,通过优化选择悬架系统的加权矩阵,获得最优反馈增益及最优控制力,从而抑制高频噪声和高阶计算模型误差对输出控制力的影响,提高了车辆悬架系统的抗干扰能力,并通过李雅普诺夫稳定性理论证明了系统的稳定性。最后,以二自由度车辆悬架系统在路面模拟输入作用下的动态响应为例,通过与被动悬架进行对比,证明了所提方法的正确性和有效性。
关键词：车辆悬架;LQR;振型分解;主动控制;
