車輛懸架系統(tǒng)的LQG控制器設計.pdf

1、隨著汽車懸架技術的發(fā)展，人們對汽車的性能諸如乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性等提出了更高的要求。主動懸架系統(tǒng)由于能夠根據(jù)不同的行駛條件動態(tài)地調整懸架的剛度和阻尼，并使懸架系統(tǒng)始終處于最佳減振狀態(tài)而成為未來懸架的研究熱點：半主動懸架系統(tǒng)因為其性能優(yōu)于被動懸架而成本低于主動懸架，日益受到國內外車輛工程技術人員的重視。而無論是主動懸架還是半主動懸架系統(tǒng)，其設計的關鍵都在于選取能夠為車輛提供良好性能的控制策略。近年來，很多專家學者在控制策略選取方面做了大

2、量的研究，同時提出了各種不同的控制理論，涉及自動控制領域的各個方面，但廣泛應用于懸架設計中的是線性二次最優(yōu)控制理論。本文以半車四自由度主動懸架系統(tǒng)以及磁流變半主動懸架系統(tǒng)為研究對象，基于線性二次最優(yōu)控制理論開展了車輛懸架系統(tǒng)的LQG控制器設計相關研究工作，具體如下：
　?。?）考慮路面輸入信號反饋的車輛四自由度主動懸架系統(tǒng)LQG控制器設計
　　首先分別采用層次分析法和改進層次分析法來確定LQG控制器的加權系數(shù)，在這兩種方法的

3、基礎上再釆用遺傳算法對各性能指標的加權系數(shù)進行智能優(yōu)化，將利用這三種方法確定加權系數(shù)的LQG控制器分別應用到主動懸架系統(tǒng)中，并進行仿真試驗對比。仿真結果表明，這三種方法在確定加權系數(shù)方面對主動懸架系統(tǒng)各性能評價指標可以達到相似的優(yōu)化效果。相比層次分析法與改進層次分析法，遺傳算法避免了主觀判斷引起的各性能指標判斷不一致問題，同時減少了控制器的設計時間。
　?。?）不考慮路面輸入信號反饋的主動懸架LQG控制器設計
　　考慮在設計

4、主動懸架系統(tǒng)控制器時，對于車輛實際行駛的路面狀況是完全未知的，忽略路面輸入信息的反饋可以提高LQG控制器的適用性，提出了不考慮路而輸入信號反饋的主動懸架LQG控制器設計方法。仿真結果表明，不考慮路面輸入信號反饋的主動懸架LQG控制器綜合優(yōu)化了懸架系統(tǒng)的各性能評價指標，驗證了該方法的有效性和可行性。
　?。?）磁流變減振器的力學特性試驗研究
　　通過減振器的力學特性試驗，可以得出磁流變減振器的示功特性和速度特性曲線，在此基礎上