[发明专利]含有限频带约束的车辆主动悬架鲁棒控制器的设计方法

摘要

本发明含有限频带约束的车辆主动悬架鲁棒控制器的设计方法，首先分析车辆动力学特点，建立基于整车的主动悬架模型；然后针对车辆部件的参数变动情况，建立含不确定参数的主动悬架状态方程；针对车辆在俯仰及侧倾方向的振动、主动悬架执行器饱和特性、悬架行程限制等问题，建立主动悬架多目标控制模型；考虑人体对垂向振动特定频带(4‑8Hz)的敏感性，建立含有限频带约束的主动悬架鲁棒控制系统，并求解系统控制器，对车辆状态进行有效控制，以提高乘坐舒适性。

主权项

1.含有限频带约束的车辆主动悬架鲁棒控制器的设计方法，其特征是，包括如下步骤：步骤1、分析车辆动力学特点，建立基于整车的主动悬架动力学模型；步骤2、分析主动悬架中参数变动特点，并结合俯仰及侧倾方向的振动约束、主动悬架作动器约束、悬架行程约束的特点，设计含不确定参数的主动悬架鲁棒多目标控制模型；并根据主动悬架鲁棒多目标控制模型确定闭环系统的状态方程；步骤3、根据含不确定参数的主动悬架鲁棒多目标控制模型，建立含有限频带约束的车辆主动悬架鲁棒控制模型；步骤3.1、确定闭环系统渐进稳定和干扰抑制性能所需满足的条件和闭环系统控制输出所需满足的条件；闭环系统渐进稳定和干扰抑制性能所需满足的条件为：其中，G(jω)是路面输入到控制输出z₂(t)的传递函数，γ是预定的干扰抑制水平，ω₁和ω₂是控制频率的上下限，sup代表函数的上界；系统控制输出所需满足的条件为：其中，z_∞(t)是H∞型控制输出，是预定的参数水平；步骤3.2、根据所确定的闭环系统渐进稳定和干扰抑制性能所需满足的条件和系统控制输出所需满足的条件，并结合闭环系统的状态方程，求取状态反馈增益；步骤3.3、利用所得的状态反馈增益，得到车辆主动悬架鲁棒控制器；根据车辆实时状态参数，该控制器可以输出主动悬架的作动器所需的力，对路面的振动进行抑制。