[发明专利]基于汽车被动式电磁阻尼器的阻尼特性调校方法及系统

权利要求书

1.一种基于汽车被动式电磁阻尼器的阻尼特性调校方法，其特征在于：包括如下步骤：

a.将被动式电磁阻尼器安装于被测汽车，并检测被测汽车在竖直方向上的位置信息以及被动式电磁阻尼器的位置信息；

b.根据被测汽车的位置信息和被动式电磁阻尼器的位置信息判断被动式电磁阻尼器处于压缩过程还是复原过程；

c.检测被动式电磁阻尼器的线圈的实时电流，并根据所检测的实时电流与电流期望值计算得出用于控制磁流变驱动电路的脉冲宽度调制波信号的占空比；

d.通过调节被动式电磁阻尼器的调节指数和被动式电磁阻尼器压缩过程的阻尼系数，或者，调节被动式电磁阻尼器的调节指数和被动式电磁阻尼器复原过程的阻尼系数，改变脉冲宽度调制波信号的占空比，

e.根据该脉冲宽度调制波信号控制磁流变驱动电路向被动式电磁阻尼器输出相应的控制电流，实现被动式电磁阻尼器输出满足被测汽车的设定的平顺性和稳定性需求阻尼特性。

2.根据权利要求1所述基于汽车被动式电磁阻尼器的阻尼特性调校方法，其特征在于：步骤c中，根据如下方法确定电流期望值：

建立被动式电磁阻尼器的阻尼力与被动式电磁阻尼器的工作电流的关系模型：

F＝c·V+f[I(C,α,V)]＝C·V；其中，F为被动式电磁阻尼器的阻尼力，c为被动式电磁阻尼器的粘滞阻尼系数，V为被动式电磁阻尼器的活塞杆与活塞筒的相对速度，C为被动式电磁阻尼器的工作阻尼系数，包括压缩阻尼系数C1和复原阻尼系数C2，α为被动式电磁阻尼器的调节指数，f[·]为被动式电磁阻尼器的库伦阻尼函数，I()为被动式电磁阻尼器的电流；

建立被动式电磁阻尼器的电流、工作阻尼系数、调节指数以及被动式电磁阻尼器的活塞杆与活塞筒的相对速度的三维数据对照表；

设定调节指数α和工作阻尼系数C，并检测被动式电磁阻尼器的活塞杆与活塞筒的实时相对速度V，然后查找三维数据对照表，得出电流期望值I0(k)。

3.根据权利要求2所述基于汽车被动式电磁阻尼器的阻尼特性调校方法，其特征在于：步骤c中，采用PID算法确定脉冲宽度调制波信号的占空比u(k)，具体如下：

实时采集被动式电磁阻尼器的线圈的工作电流I(k)；

将工作电流I(k)和电流期望值作差值运算，得出电流差值e(k)：

e(k)＝I0(k)-I(k)；

计算PWM信号的占空比增量△u(k)：

△u(k)＝KP[e(k)-e(k-1)]+KIe(k)+KD[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]由如下公式计算脉冲宽度调制波信号的占空比u(k)：

u(k)＝u(k-1)-△u(k)；

其中，k为采样序号，表示第k次采样；e(k)为第k次采样时期望电流I0(k)与实际采样电流I(k)的差值，e(k-1)为第k-1次采样时期望电流与实际采样电流的差值，e(k-2)为第k-2次采样时期望电流与实际采样电流的差值，KP为PID算法的比例系数，KI为PID算法的积分系数，KD为PID算法的微分系数，其中，KI＝KPT/TI，KD＝KPTD/T，T为采样周期；TI为PID算法的积分时间常数；TD为PID算法的微分时间常数，u(k-1)为第k-1次采样时的占空比，且此时开始时u(k-1)为0。

4.一种基于被动式电磁阻尼器的汽车阻尼特性调校系统，其特征在于：包括被动式电磁阻尼器、主控器、阻尼系数调节按钮、指数调节按钮、磁流变驱动电路以及检测单元；

所述被动式电磁阻尼器设置于被测汽车，所述阻尼系数调节按钮和指数调节按钮与主控器连接，所述主控器的控制输出端与磁流变驱动电路的控制输入端连接，所述磁流变驱动电路的输出端与被动式电磁阻尼器的线圈连接；

所述检测单元用于检测汽车在竖直方向的位置信息、磁流变的位置信息以及被动式电磁阻尼器的线圈的实时工作电流信息，所述检测单元的输出端与主控器的信号输入端连接，其中，阻尼系数调节按钮包括压缩阻尼系数调节按钮和复原阻尼系数调节按钮。

5.根据权利要求4所述基于被动式电磁阻尼器的汽车阻尼特性调校系统，其特征在于：还包括隔离放大电路，所述隔离放大电路的输入端与主控器的控制输出端连接，所述隔离放大电路的输出端与被动式电磁阻尼器的线圈连接。