[发明专利]磁流变半主动悬架的减振器力学特性时变补偿控制系统及其构造方法

权利要求书

1.磁流变半主动悬架的减振器力学特性时变补偿控制系统，其特征在于，包括在垂直方向上，车辆的车轮质量(7)与等效成弹簧的轮胎(8)组成车轮，车轮位于簧载质量(2)的下方，簧载质量(2)与车轮质量(7)之间并联有悬架弹簧(1)和磁流变减振器(6)；在簧载质量(2)上设有簧载质量加速度传感器(3)，在车轮质量(7)上设有车轮质量加速度传感器(5)，所述簧载质量加速度传感器(3)和车轮质量加速度传感器(5)分别连接磁流变半主动悬架控制器(4)，所述磁流变半主动悬架控制器(4)连接数控电流源(9)，所述数控电流源(9)连接磁流变减振器(6)；

所述磁流变半主动悬架控制器(4)包括扩展卡尔曼滤波器(10)、时滞补偿预测控制器(11)、软约束泰勒级数LQG时滞补偿控制器(12)、半主动力求取控制器(13)与控制电流求解控制器(14)；所述簧载质量加速度传感器(3)和车轮质量加速度传感器(5)的输出端连接扩展卡尔曼滤波器(10)，所述扩展卡尔曼滤波器(10)的输出端连接软约束泰勒级数LQG时滞补偿控制器(12)，软约束泰勒级数LQG时滞补偿控制器(12)的输出分别连接时滞补偿预测控制器(11)与半主动力求取控制器(13)，所述时滞补偿预测控制器(11)的输出连接软约束泰勒级数LQG时滞补偿控制器(12)的输入，所述半主动力求取控制器(13)的输出端分别连接扩展卡尔曼滤波器(10)与控制电流求解控制器(14)，所述控制电流求解控制器(14)的输出端连接数控电流源(9)。

2.一种如权利要求1所述的磁流变半主动悬架的减振器力学特性时变补偿控制系统构造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，扩展卡尔曼滤波器(10)对所接收的当前时刻两个加速度和上一个工作循环求得的理想半主动力进行处理，输出当前时刻的车辆运动状态向量X及磁流变减振器的复合输出力变化量F_d的观测量

步骤2，软约束泰勒级数LQG时滞补偿控制器(12)对当前时刻的复合输出力变化量的观测量和上一工作循环理想时滞主动力F^b(t-τ)进行处理，输出给上一工作循环的理想主动控制预测力以及当前时刻的理想主动控制预测力F_p；

步骤3，时滞补偿预测控制器(11)根据上一工作循环的理想主动控制预测力求得的上一工作循环理想时滞主动力F^b(t-τ)；

步骤4，理想半主动力求解控制器(13)输出当前时刻的理想半主动控制力F_ps；

步骤5，控制电流求解控制器(14)根据当前时刻的理想半主动控制力F_ps得到理想控制电流I_i；

步骤6，将理想控制电流值I_i输入至数控电流源(9)，数控电流源(9)输出实际控制电流I_a至磁流变减振器(6)，进而实现磁流变半主动悬架的减振器响应时滞与力学特性时变的补偿控制。