一种基于路面等级识别的多目标动态最优主动悬架控制方法技术

本发明专利技术的一种基于路面等级识别及多目标动态最优的主动悬架控制方法，针对不同路面等级下车辆对平顺性、撞击橡胶限位安全性、操稳性等多目标的不同需求，离线优化得到车身垂向加速度(平顺性)、悬架动挠度(撞击橡胶限位概率)、车轮动载荷(车轮附着安全性)等三项评价指标占不同权重的LQR最优Q和R加权矩阵；通过车载传感器测量车辆垂向动力学响应，采用智能聚类算法对路面等级进行在线识别，从而根据当前路面等级针对性切换最优Q和R加权矩阵，实现不同路面等级下的不同权重多目标最优控制。不同路面等级下的不同权重多目标最优控制。不同路面等级下的不同权重多目标最优控制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于路面等级识别的多目标动态最优主动悬架控制方法


[0001]本专利技术涉及汽车悬架技术领领域，更具体的，涉及一种基于路面等级识别的多目标动态最优主动悬架控制方法。

技术介绍

[0002]悬架系统性能的优劣严重影响车辆的乘坐舒适性、撞击橡胶限位概率以及操纵稳定性，被动悬架存在设计后的工作特性无法随工况按需调节导致道路适应性差问题，主动悬架则增加了力发生装置，通过有源输入抵消路面不平度产生的冲击和振动，可维持悬架处于更佳的工作状态。需要注意的是，悬架系统的平顺性、悬架动挠度及车轮动变形存在局部相容与冲突，主动控制需要兼顾多目标的综合最优。
[0003]为提高主动悬架多目标最优控制效果，常采用LQR算法进行加权控制，目前已有不少研究与应用对LQR控制器的加权矩阵Q和R进行了最优设计，但不足在于最优加权矩阵无法体现车辆以不同车速行驶在不同等级路面时对悬架性能需求的动态变化。如，在路况良好的A级或B级路面，车身垂向振动响应本身较小，驾驶员对平顺性改善要求降低，但该些路况上车辆行驶车速高，对关系车辆操操纵稳定的车轮动载荷要求提高，此时不能也没本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于路面等级识别的多目标动态最优主动悬架控制方法，其特征在于：所述控制方法包括以下步骤：(1)建立悬架系统状态空间方程其中X为状态变量，U为输入，包括作动力输入及路面不平度输入，Y为输出量，A1、B1、C1、D1为系数矩阵；(2)构建LQR线性二次型优化目标函数：其中，Q和R为加权系数矩阵，为待优化的变量；(3)采用最优算法进行Q及R矩阵优化，所述特征在于：(i)确定车辆以不同车速行驶于不同等级路面时的性能评价指标及各指标权重，即以车身加速度均方根值悬架动挠度均方根值及车轮动变形均方根值为悬架性能评价指标，三个性能的加权系数依次为ε1、ε2和ε3，由此得到遗传算法加权优化目标为：(ii)在路况良好的A级或B级路面，车辆平均通过车速较高，平顺性控制及悬架动挠度限制需求小，但为给操稳性留下控制裕度，在最优算法优化目标中增加车轮动载荷控制权重ε3；反之，在路况较差的C级、D级甚至更加恶劣的道路状况，车辆平均通过车速较低，操稳性控制需求小，平顺性控制及悬架动挠度限制需求大，此时，在最优算法优化目标中增加车身加速度权重ε1和悬架动挠度权重ε2；(iii)按照步骤(i)和(ii)所述方法，根据路面等级及行驶车速的不同，调整加权系数ε1、ε2和ε3；(iv)按照上述方法，可通...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓建，张庭芳，王爱春，燕冬，黄菊花，伍磊，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：