[发明专利]一种基于多目标的悬架系统性能协调优化控制方法

说明书

本发明涉及一种基于多目标的悬架系统性能协调优化控制方法，属于车辆悬架控制技术领域。本发明的方法选定需求车辆平顺性、系统可靠性和操纵稳定性这三种性能参数，继而选择与其相应已知的车辆状态参数进行量化计算和参数分析，以实现在当前工况下的时间区间内悬架系统性能的优化与控制。该方法具有参数易获取，在线计算速快、协调控制高效和性能优化准确的特点。

技术领域

本发明属于车辆悬架控制技术领域，具体涉及一种基于多目标的悬架系统性能协调优化控制方法。

背景技术

在车辆的行驶过程中，外部随机道路激励作用伴随着悬架系统的响应过程，该过程同时伴随着系统参数的动态变化。而不同的悬架参数对应着不同的系统性能变化情况。

如图1所示，在悬架系统中，簧载质量加速度直接影响乘员的乘坐体验，这也反映了悬架系统平顺性的优劣程度；悬架动挠度过小会影响车上乘员舒适性和所载货物的完整性，而过大则会导致悬架击穿，影响悬架系统的寿命和可靠性，并对车身造成损坏；而轮胎相对动载的大小则表示轮胎的抓地性能，这与车辆的操纵稳定性密切相关，而过大动载荷也会对道路产生损坏。

根据以上分析可知，悬架动挠度的大小在悬架可靠性和平顺性的优化方面存在矛盾。而在不同的工况条件下，悬架的不同性能会发生差异化的变化，而不同性能之间会由于彼此的指标差异而存在相互矛盾。在一定的时刻下，系统针对不同指标，需要根据定量化的指标来判定当前时刻车辆系统的性能。

而目前针对悬架系统所进行的研究和成果中，缺少根据车辆状态数据所进行的性能需求判定，同时也缺乏据此所进行的优化优先级量化判断与分析。除此之外，对于子控制器作用时间间隔的选定与计算，大多数的应用也偏向于经验计算，而缺乏相应的计算公式来进行合理量化。如何通过量化指标进行优化控制，优先优化哪种性能指标，是亟待解决的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何解决在特定工况下，多参数变化导致的车辆系统性能优化优先级和不同子控制器协调作用的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于多目标的悬架系统性能协调优化控制方法，包括以下步骤：

步骤一、系统性能参数选定

选择悬架系统作用下的车辆乘坐舒适性、系统可靠性和操纵稳定性对应的系统性能参数，分别为簧上质量加速度悬架动挠度(v₂-v₁)和轮胎相对动载σ_FD；

步骤二、系统性能优化需求判定

步骤2.1、根据选定的系统性能参数，计算得到综合评价系数K；

步骤2.2、计算系统性能参数(v₂-v₁)和σ_FD分别对应的状态熵值，分别为En₁、En₂和En₃；

步骤2.3、根据步骤2.1中的综合评价系数K和步骤2.2中的状态熵值En_i的大小，确定系统需要优化的目标性能，i＝1,2,3；

步骤三、系统性能优化优先级的确立

根据系统性能的优化需求判定结果和系统优先级系数Γ_j，确立不同性能对应的优先级高低；

步骤四、对不同子控制器之间的系统性能的优化时间进行优化计算，根据优先级次序和优化计算的优化时间依次激活对应的子控制器，实现悬架系统性能协调优化控制。

优选地，步骤2.1中的具体计算公式为：