考慮模型不確定性的汽車(chē)懸架系統(tǒng)反推控制器設(shè)計(jì).pdf

1、懸架系統(tǒng)通過(guò)將乘客與來(lái)自于道路的振動(dòng)和沖擊隔離的基本性能可以提供更舒適的乘坐舒適性。一般而言，車(chē)輛懸架系統(tǒng)可以被分為三類(lèi)：被動(dòng)、半主動(dòng)和主動(dòng)懸架。與被動(dòng)懸架相比，半主動(dòng)和主動(dòng)懸架系統(tǒng)比其他懸掛系統(tǒng)更加靈活且有效，能提供更好的操縱穩(wěn)定性和乘坐舒適性。因此，半主動(dòng)、主動(dòng)懸架系統(tǒng)得到國(guó)內(nèi)外學(xué)者深入研究。然而，在一般文獻(xiàn)中，都是假設(shè)車(chē)輛懸架系統(tǒng)具有可以精確獲得的線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)。事實(shí)上，主動(dòng)懸架是典型的遭受各種道路環(huán)境干擾的非線(xiàn)性不確定系統(tǒng)。懸掛彈簧

2、和阻尼器具有非線(xiàn)性特性，車(chē)輛在不同行駛道路條件和工況下，懸架參數(shù)會(huì)在一定范圍內(nèi)變化，這些參數(shù)由于其不確定性會(huì)影響控制器精度并對(duì)懸架系統(tǒng)的穩(wěn)定性及其控制產(chǎn)生影響。由于反推控制方法在處理控制對(duì)象不斷變化或受外部環(huán)境干擾影響的級(jí)聯(lián)非線(xiàn)性系統(tǒng)軌跡誤差跟蹤控制上具有較好的抗輸入飽和、干擾抑制性能，而且控制精確、魯棒性好，能夠減小控制器設(shè)計(jì)復(fù)雜度以及具有較高的可靠度，故反推技術(shù)相較其他主動(dòng)控制策略更適用于非線(xiàn)性不確定系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)。本文主要研究工

3、作有：
　?。?）針對(duì)1/4汽車(chē)非線(xiàn)性主動(dòng)懸架系統(tǒng)，提出一種基于模型參考方法的反推控制策略。首先引入高低通濾波器，以隨著路面激勵(lì)而變化的懸架動(dòng)行程為依據(jù)，實(shí)時(shí)改變?yōu)V波器的通頻帶寬，設(shè)計(jì)一種理想但不易于工程實(shí)現(xiàn)的模型參考系統(tǒng)；接著，構(gòu)造參考模型與被控懸架系統(tǒng)之間的車(chē)身位移、速度跟蹤誤差，最后設(shè)計(jì)相應(yīng)的Lyapunov函數(shù)并采用反推控制理論方法設(shè)計(jì)一種誤差跟蹤反推控制器。
　?。?）針對(duì)汽車(chē)磁流變半主動(dòng)懸架系統(tǒng)非線(xiàn)性和模型不確定

4、性所引起的控制穩(wěn)定性及優(yōu)化問(wèn)題，考慮被控懸架綜合控制目標(biāo)的安全約束，建立1/2車(chē)輛懸架系統(tǒng)的非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)模型?；诒豢貞壹芟到y(tǒng)與參考軌跡之間的跟蹤誤差，使用自適應(yīng)反推控制方法和Lyapunov理論設(shè)計(jì)被控懸架系統(tǒng)的磁流變阻尼器庫(kù)侖阻尼力控制輸入函數(shù)，提出基于投影算子的自適應(yīng)控制律，進(jìn)而設(shè)計(jì)一種能夠處理安全約束問(wèn)題的自適應(yīng)反推控制器。
　　（3）基于考慮液壓作動(dòng)器非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)的二自由度1/4車(chē)輛主動(dòng)懸架系統(tǒng)，同時(shí)考慮模型中參數(shù)不確定