一种基于非线性模型的车辆液电耦合式ISD悬架的预测控制方法技术

本发明专利技术提出了一种基于非线性模型的车辆液电耦合式ISD悬架的预测控制方法，包括如下步骤：步骤1：根据液电式惯容器的结构，建立液电式惯容器非线性模型，进行液电式惯容器非线性参数辨识；步骤2：将液电式惯容器运用到ISD悬架上，建立非线性悬架动力学模型；步骤3；建立预测模型，在固定长度的时间域内根据液电式惯容器的惯性力的历史信息预测固定长度的时间域内惯性力的输出变化；步骤4：以车身加速度和悬架动行程为优化指标，滚动优化液电式惯容器的惯性力，进行实时矫正。

A Predictive Control Method for Vehicle Hydraulic-Electric Coupled ISD Suspension Based on Nonlinear Model

The present invention proposes a predictive control method for vehicle hydraulic-electric coupling ISD suspension based on a non-linear model, which includes the following steps: step 1: according to the structure of hydraulic-electric inertial vessel, the non-linear model of hydraulic-electric inertial vessel is established, and the non-linear parameters of hydraulic-electric inertial vessel are identified; step 2: applying hydraulic-electric inertial vessel to ISD suspension, the dynamic model of the non-linear suspension is established. Step 3: Establish a prediction model to predict the output variation of inertial force in the fixed length time domain based on the historical information of inertial force of the hydraulic-electrical inertial vessel; Step 4: Rolling optimization of inertial force of the hydraulic-electrical inertial vessel with body acceleration and suspension travel as optimization indicators for real-time correction.

【技术实现步骤摘要】
一种基于非线性模型的车辆液电耦合式ISD悬架的预测控制方法
本专利技术属于车辆悬架系统领域，尤其是基于一种基于非线性模型的车辆液电耦合式ISD悬架的预测控制方法。
技术介绍
悬架车辆底盘的重要部件，起到支撑车身、传递受力和衰减振动的重要作用，与车辆的乘坐舒适性、操纵稳定性以及行驶安全性有着密切的联系。在车辆悬架的发展过程中，传统悬架是基于“弹簧-阻尼器”二元件并联的结构。随着研究的深入可见，悬架综合性能的提升遇到了结构固化的瓶颈。2003年，剑桥大学学者SIMTH提出了液电式惯容器的概念并研制除了齿轮齿条式液电式惯容器。随着液电式惯容器的出现和“液电式惯容器-弹簧-阻尼器”新型机械隔振网络的形成，车辆ISD悬架得以问世。这种新型悬架结构打破了“弹簧-阻尼器”框架的束缚，较传统悬架具有更优越的隔振性能和更广阔的提升空间，大大拓宽了车辆悬架研究领域。同时，随着控制技术的成熟，可控悬架也得到了飞速的发展，将控制技术引入ISD悬架，使得车辆悬架性能进一步得到了提升。然而，在液电式惯容器实际模型中存在着大量非线性因素，由于测量困难，无特定规律，对液电式惯容器非线性的研究一直难以深入。因为非线性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于非线性模型的车辆液电耦合式ISD悬架的预测控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：根据液电式惯容器的结构，建立液电式惯容器非线性模型，进行液电式惯容器非线性参数辨识；步骤2：将液电式惯容器运用到ISD悬架上，建立非线性悬架动力学模型；步骤3；建立预测模型，在固定长度的时间域内根据液电式惯容器的惯性力的历史信息预测固定长度的时间域内惯性力的输出变化；步骤4：以车身加速度和悬架动行程为优化指标，滚动优化液电式惯容器的惯性力，进行实时矫正。

【技术特征摘要】
1.一种基于非线性模型的车辆液电耦合式ISD悬架的预测控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：根据液电式惯容器的结构，建立液电式惯容器非线性模型，进行液电式惯容器非线性参数辨识；步骤2：将液电式惯容器运用到ISD悬架上，建立非线性悬架动力学模型；步骤3；建立预测模型，在固定长度的时间域内根据液电式惯容器的惯性力的历史信息预测固定长度的时间域内惯性力的输出变化；步骤4：以车身加速度和悬架动行程为优化指标，滚动优化液电式惯容器的惯性力，进行实时矫正。2.根据权利要求1所述的一种基于非线性模型的车辆液电耦合式ISD悬架的预测控制方法，其特征在于，其中步骤1具体包括：步骤1.1：建立液电式惯容器的非线性模型T，其数学表达式为：其中，F为惯性力，be为等效惯质系数，ke为等效刚度，ce为等效阻尼，x1为液电式惯容器下端点位移，为液电式惯容器下端点位移的微分，为液电式惯容器下端点位移的二阶微分，sgn表示符号函数，f为非线性摩擦力幅值；步骤1.2：进行液电式惯容器非线性参数辨识：对液电式惯容器进行性能实验，采集N组不同振动频率下实验得到的位移信号A′和惯性力信号B′，其中N＝23，同一振动频率下的信号记为矩阵Zx，Zx＝(A′x，B′x)，A′x＝(A′1,A′2,…,A′i)，B′x＝(B′1,B′2,…,B′i)，i＝1,2,3,……,n，x＝1,2,……,23；步骤2.2：获取非线性摩擦力的幅值f；步骤2.3：将23组不同振动频率下的信号矩阵Zx＝(A′，B′)分别输入非线性模型T中，求解得到23组非线性辨识参数，记为Wx＝(cex,kex,bex)，其中Wx表示为第x组振动频率下所求解得到的非线性辨识参数的矩阵，cex表示为第x组振动频率下所求解得到的等效阻尼，表示为第x组振动频率下所求解得到的等效刚度，bex表示为第x组振动频率下所求解得到的等效惯质系数。3.根据权利要求1所述的一种基于非线...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓峰，杨艺，刘雁玲，刘昌宁，沈钰杰，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32