[发明专利]一种用于重卡驾驶室半主动悬置的控制方法

权利要求书

1.一种用于重卡驾驶室半主动悬置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）在驾驶室的相应位置处安装3个垂直加速度传感器，在车架相应位置处安装4个垂直加速度传感器，测得相应的信号；

2）对步骤1）获得的信号进行积分计算，获得驾驶室质心的垂直加速度、垂直速度、侧倾角加速度、侧倾角速度、俯仰角加速度和俯仰角速度，以及车架4个悬置点的相对运动速度；

3）根据步骤2）获得的数据，计算驾驶室的天棚阻尼控制力；

4）根据步骤3）获得的天棚阻尼控制力计算出4根减震器的实际输出阻尼力；

5）根据计算的实际输出阻尼力与减震器输入电流、减震器两端相对速度的关系，分别计算各个减振器的输入电流，并将计算的电流输入给各个阻尼可调减震器，实现对驾驶室半主动悬置系统的控制；

该方法具体包括如下步骤：

1）建立驾驶室-车架半主动悬置系统，在驾驶室-车架半主动悬置系统中建立驾驶室质心坐标系，以行车方向为x轴正方向，y轴为驾驶室侧向，z轴根据右手定则得出，O为驾驶室质心坐标，分别为驾驶室垂直位移、侧倾角和俯仰角；假设驾驶室视为刚体，在驾驶室前左与前右悬置上端安装两个垂直加速度传感器测得驾驶室前左和前右悬置点的垂直加速度；在驾驶室质心处安装一个垂直加速度传感器测得驾驶室质心垂直加速度；在车架上的四个悬置点安装四个垂直加速度传感器测得车架上四个悬置点的垂直加速度，分别为；

2）在驾驶室质心坐标系下，设py_i为驾驶室悬置点i的y轴坐标，px_i为驾驶室悬置点i的x轴坐标，i=1，2，3，4，分别对应XOY平面第1，2，3，4象限的悬置点的投影点；根据科里奥利效应得到驾驶室四个悬置点的加速度和速度，以及驾驶室质心的垂直加速度、垂直速度、侧倾角加速度、侧倾角速度、俯仰角加速度和俯仰角速度，表达式如下：

（1）

（2）

其中，z _i（i=1，2，3，4）分别为驾驶室质心坐标系下各悬置点的z轴位移； py_i、px_i （i=1，2，3，4）通过实际测量获得；通过分别对进行积分获得，通过式（1）（2）求得驾驶室质心的垂直加速度、垂直速度、侧倾角加速度、侧倾角速度、俯仰角加速度和俯仰角速度以及4个驾驶室悬置点的加速度和速度；

对进行积分获得四个车架悬置点的垂直速度，获得信号：驾驶室的垂直加速度、侧倾角加速度、俯仰角加速度、垂直速度、侧倾角速度和俯仰角速度，以及四个车架悬置点的相对速度；

3）根据下述公式（3）对步骤2）获取的信号计算天棚阻尼力大小，

（3）

（4）

其中为天棚阻尼力，为天棚阻尼系数，为放大系数；

4）根据力与力矩等效原理，利用下述公式（5）和公式（6）计算4根减振器的期望阻尼力f _i （i=1，2，3，4）；

（5）

（6）

5）由于阻尼可调减振器输出阻尼力的方向只与相对速度的方向有关，减振器输出阻尼力大小范围与减振器输入电流、减振器两端相对速度大小有关，利用下述公式（7）计算阻尼可调减振器实际输出的阻尼力f_ri，

，i=1，2，3，4 （7）

其中,；其中X为驾驶室质心位姿矩阵， H为驾驶室悬置点坐标转换矩阵，Q为车架4个悬置点的垂直位移矩阵，q₁、q₂、 q₃、q₄分别为车架悬置点i的垂直位移；

6）根据计算的阻尼可调减振器实际输出的阻尼力与减震器输入电流、减震器两端相对速度的关系，分别计算各个减振器的输入电流，并将计算的电流输入给各个阻尼可调减震器，从而实现对驾驶室半主动悬置系统的控制。