[发明专利]基于温度补偿的磁流变减振器控制方法及系统

说明书

本发明提供一种基于温度补偿的磁流变减振器控制方法及系统，本发明提供的基于温度补偿的磁流变减振器控制方法及系统，通过引入工作温度这一自变量，以目标期望阻尼力、拉伸速度以及工作温度为自变量，以目标控制电流为因变量，构建得到磁流变减振器逆模型，通过该模型可以输出更加精确的控制电流，进而实现不同温度下对磁流变减振器的精确控制，使得磁流变减振器实际输出的阻尼力更接近期望阻尼力，控制可靠性大大提高。

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种基于温度补偿的磁流变减振器控制方法及系统。

背景技术

车辆半主动悬架能够在阻尼力耗散范围内调节阻尼力，可以提高乘车舒适性和驾驶稳定性，因而得到广泛应用。应用于车辆半主动悬架的可变阻尼减振器主要有两种，一种是可控电磁阀式的减振器，另一种是磁流变减振器。磁流变减振器因具有可调力值范围大、响应快的优点，具有更好的应用前景。磁流变减振器的工作原理是：在磁场作用下，磁流变液体中的磁粒会延磁场方向呈链状，在垂直于磁场方向上呈现剪切屈服特性，从而使磁流变液具有流动阻力，改变磁场即可改变其阻尼特性。

为了实现车辆半主动悬架控制，需要对被控对象即磁流变减振器进行准确建模。磁流变减振器阻尼特性由于受到外加磁场、激励位移与频率的多重影响，具有强烈的非线性，使其在建模方面存在很大困难，而为了实现减振器输出阻尼力的精确控制，建立控制电流与速度和预期阻尼力的准确关系十分重要。

磁流变减振器模型大致分为参数化和非参数化两类。常见的参数化模型有：Bingham模型、Bouc-Wen模型、修正Bouc-Wen模型、非线性滞回双粘性模型、修正Dahl模型、Sigmoid模型、魔术公式模型等。非参数化模型没有直接的函数表达式，通常由试验结果曲线拟合或神经网络训练获得。

现有的磁流变减振器参数化模型首先均存在精度不足的问题，由于磁流变减振器的强非线性，同一个数学公式无法涵盖所有的工况，这使得模型在实际应用中存在严重偏差，尤其在磁流变减振器工作一段时间后，阻尼力耗散功会转化成内能使得磁流变液温度升高，粘滞阻尼会随温度升高而降低，出现模型失配的问题，导致磁流变减振器的控制精度下降。

因此，现在亟需一种精度更高的磁流变减振器控制方法来解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种基于温度补偿的磁流变减振器控制方法及系统，用以解决现有技术中磁流变减振器参数化模型精度不足、未考虑温度影响，导致磁流变减振器控制精度低的缺陷。

第一方面，本发明提供一种基于温度补偿的磁流变减振器控制方法，该方法包括：

获取待控制的磁流变减振器的期望阻尼力、拉伸速度以及当前工作温度；

将所述待控制的磁流变减振器的期望阻尼力、拉伸速度以及当前工作温度输入磁流变减振器逆模型，得到所述磁流变减振器逆模型输出的控制电流；其中，所述磁流变减振器逆模型是以目标期望阻尼力、拉伸速度以及工作温度为自变量，以目标控制电流为因变量构建得到的；

根据所述控制电流对所述待控制的磁流变减振器进行控制。

根据本发明提供的一种基于温度补偿的磁流变减振器控制方法，所述磁流变减振器逆模型的构建过程，包括：

建立待控制的磁流变减振器对应的初步模型；其中，所述初步模型以粘滞阻力为因变量，以拉伸速度、剪切屈服力和摩擦力为自变量；

确定所述初步模型中各模型参数与控制电流的拟合关系，并根据所述初步模型中各模型参数与控制电流的拟合关系以及所述初步模型，构建得到待控制的磁流变减振器对应的基本模型；其中，所述基本模型以粘滞阻力为因变量，以控制电流、摩擦力以及拉伸速度为自变量；