【技术实现步骤摘要】
基于参数不确定性和外部扰动的非线性油气悬架主动控制方法
本专利技术涉及油气悬架的主动控制领域，特别是一种基于参数不确定性和外部扰动的非线性油气悬架主动控制方法。
技术介绍
悬架作为车辆的重要组成部分之一，是连接车身与车轮的纽带，对于车辆行驶具有非常重要的影响。油气悬架是悬架从使用介质上的一个分类，但是从控制力的角度划分，人们一般把油气悬架归为被动悬架，这是因为油气悬架一般不涉及控制力，主要是气囊和结构存在变化。油气悬架与传统的被动悬架相比，以油液作为传力介质，以气体作为弹性介质，具有明显的非线性刚度与阻尼特性，减震性能优良，而通过伺服阀对油气悬架进行主动控制，则可以克服被动悬架的弊端，扩大悬架的适应范围，并能显著提高车辆行驶的平顺性，乘坐舒适性和操作安全性。但是在当前油气悬架的研究方面，人们侧重于研究建立合理的非线性悬架模型来对车辆的振动响应进行比较精确的分析和预测。虽然油气悬架在过去十几年间被广泛研究，但是大多数研究人员都专注在油气悬架的模型结构上，致力于研究新型的悬架结构，建立更加合理的非线性物理模型，对于油气悬架进行主动控制研究较少。而考虑伺服阀对悬架进行控...
【技术保护点】
1.一种基于参数不确定性和外部扰动的非线性油气悬架主动控制方法，其特征在于，该方法包括：悬架动力学模型建立步骤，基于牛顿第二运动定律基于油气悬架的物理参数建立非线性油气悬架动力学模型；伺服阀动力学模型建立步骤，基于伺服阀的物理参数建立伺服阀的动力学模型；自适应滑模控制器建立步骤，针对所述非线性油气悬架动力学模型和伺服阀的动力学模型存在的不确定参数及未知扰动建立自适应滑模控制器，并设置自适应滑模控制器的参数，基于所述自适应滑模控制器的参数进行控制仿真。
【技术特征摘要】
1.一种基于参数不确定性和外部扰动的非线性油气悬架主动控制方法，其特征在于，该方法包括：悬架动力学模型建立步骤，基于牛顿第二运动定律基于油气悬架的物理参数建立非线性油气悬架动力学模型；伺服阀动力学模型建立步骤，基于伺服阀的物理参数建立伺服阀的动力学模型；自适应滑模控制器建立步骤，针对所述非线性油气悬架动力学模型和伺服阀的动力学模型存在的不确定参数及未知扰动建立自适应滑模控制器，并设置自适应滑模控制器的参数，基于所述自适应滑模控制器的参数进行控制仿真。2.根据权利要求1所述的基于参数不确定性和外部扰动的非线性油气悬架主动控制方法，其特征在于，所述悬架动力学模型建立步骤具体包括：根据牛顿第二定律，建立油气悬架动力学方程为：由于油气悬架的弹性力和阻尼力并不只是简单的线性关系，将(1)式改写成二自由度非线性的动力学方程为：其中，ms为簧载质量，Zs为簧载质量的位移，为簧载质量的速度，为簧载质量的加速度，c为悬架系统的阻尼系数，Zu为非簧载质量的位移，为非簧载质量的速度，为非簧载质量的加速度，k为悬架系统的刚度系数，mu为非簧载质量，kt为轮胎刚度系数，Z0为路面输入，FC为非线性阻尼力，F为非线性弹性力，具体关系式如下：式中，两个气室的初始状态相同且都为p0和V0，Z为活塞杆的相对位移，γ为气体多变指数，msg为静平衡时油气悬架单杠所承受的重量，Cd为阻尼孔、单向阀的流量系数，ρ为液压油密度，AZ为阻尼孔的等效截面面积，AD为单向阀的等效截面面积，其中，A1为双气室油气悬架Ⅰ腔截面积，A2为油气悬架Ⅱ腔截面积，ΔA＝A1-A2是油气悬架上下两个腔的有效面积，sign(x)是数学中常用的符号函数。3.根据权利要求2所述的基于参数不确定性和外部扰动的非线性油气悬架主动控制方法，其特征在于，所述伺服阀动力学模型建立步骤具体包括：建立方程：FH＝ApL(5)其中，A＝A1-A2为活塞的有效面积，PL为活塞上下两侧因为液压油产生的压力差，FH为悬架液压差提供的主动力；活塞运动时，一部分油液会被挤压，还有少量油液会经过活塞与液压油之间的间隙从液压缸高压一侧流向低压一侧；总的液体流量关系为：q＝qH+qK+qL(6)式(6)中，q为活塞运动时的流量；qH为推动活塞运动的液体流量；qK为被压缩的液体流量；qL为泄露的液...
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