一种高速履带车辆悬挂动行程跟踪主动控制方法技术

本发明专利技术提出了一种高速履带车辆悬挂动行程跟踪主动控制方法，动行程跟踪控制算法适合于路面未知的全状态反馈控制(无预测控制)，同时也适合于可以提前获取路面高程的预测控制，并可以显著改善簧上质量振动加速度；与无预测相比，含有路面信息的预测控制可以减小对作动器峰值功率的需求，从而可以减小装机容量的需求；预测控制可以具有补偿作动器时滞的作用；联合动行程跟踪控制控制律公式，及权重系数自适应控制律公式，可以有效防止悬挂击穿；本发明专利技术提出的算法适用于恶劣路面上高速行驶的履带车辆、多轴越野车辆、越野摩托车等悬挂主动控制策略，可以用于可调阻尼的半主动悬挂(各种可调阻尼减振器)、基于作动器(电机、液压缸)的主动悬挂。的主动悬挂。的主动悬挂。

【技术实现步骤摘要】
一种高速履带车辆悬挂动行程跟踪主动控制方法


[0001]本专利技术属于车辆工程
，具体涉及一种高速履带车辆悬挂动行程跟踪主动控制方法。

技术介绍

[0002]对于一类高速履带车辆，其悬挂参数及其对悬挂性能的要求具有一定的特殊性，其特殊性体现在悬挂系统能够保证车辆在恶劣路面下仍然能够“跑起来”，也就是说具有高速越野性的同时还应具有良好的乘坐舒适性。理论与试验均表明，在悬挂系统结构设计基础上，对其实施主动控制(阻尼调节或通过作动器产生主动控制力)，可以做到改善车辆行驶的平顺性的同时，显著提升其最高车速及越野平均速度。
[0003]对于越野车辆为了保证其越野性都设计成具有较大的动行程工作空间。但被动悬挂的设计由于其不可调特性，在刚度及阻尼元件特性的选取上只能采用舒适性及稳定性折中的参数设计方法，设计许用的动行程空间不能得到实时有效的利用。
[0004]履带车辆由于负重轮具有履带包络，因此拉伸状态下不考虑动行程约束，仅考虑压缩状态撞击限位器的可能性。另外，由于高速履带为多轴车辆，负重轮对数多，簧下刚度及质量较大，因此与轿车不同，可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆悬挂动行程跟踪主动控制方法，其特征在于，包括如下步骤：取状态变量输出y(t)为悬挂动行程，即为x
w
(t)
‑
x
b
(t)；x
b
(t)表示车体的行程，x
w
(t)表示车轮的行程；t表示时间变量，w(t)为路面激励，u(t)为悬挂控制力；建立状态方程和输出方程为：矩阵A、B、C、D如下:m
b
为车体质量，m
w
为车轮质量，k
s
为悬挂的刚度，c为悬挂的阻尼系数，k
t
为车轮刚度；定义误差矢量e(t)：e(t)＝w(t)
‑
y(t)＝w(t)
‑
Cx(t)
ꢀꢀ
(2)设悬挂的最大压缩动行程表示为Δ
max
，压缩动行程阈值为Δ
t
<Δ
max
，考虑约束：Δ
t
‑
Cx(t)≥0定义一个新的状态变量x5(t)：寻找控制力u(t)的最优值，使性能泛函J(t)最小：式中Q0、Q1为半正定矩阵，Q2为正定矩阵，t0为初始时刻，t
f
为终端时刻，并且终端时刻给定；e(t
f
)表示终端时刻的误差矢量；哈密尔顿函数为：其中，λ(t)＝[λ1(t) λ2(t) λ3(t) λ4(t)]为拉格朗日乘子，λ5(t)是状态变量x5(t)的拉格朗日乘子；由条件推导出下列方程：
得到最优控制律u
*
(t)为：正则方程可以写为：令λ5＝δ，D2＝[
‑
2Δ
t 0 2Δ
t 0]
T
，其中δ是待定的设计参数；横截条件为：其中，x(t
f
)、λ(t

【专利技术属性】
技术研发人员：管继富，张正，熊晏，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：