半主动悬架的控制方法及系统技术方案

本申请公开了半主动悬架的控制方法及系统，包括：根据预先建立的变阻尼减振器仿真模型，确定减振器的外特性曲线；获取路面随机扰动信息和半主动悬架的性能参数；根据半主动悬架的性能参数和路面随机扰动信息，确定模糊调节策略；根据模糊调节策略，确定调节后的控制参数，并根据调节后的控制参数，对悬架动挠度、车轮动载荷、车身加速度进行调节，可以有效的减小悬架动挠度、车身加速度和车身动载荷的峰值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
半主动悬架的控制方法及系统


[0001]本申请属于控制系统
，尤其涉及一种半主动悬架的控制方法及系统。

技术介绍

[0002]悬架作为现代汽车重要组成部分，对乘坐舒适性和行驶安全性有着重要的影响。传统被动悬架系统无须外部能量输入,结构简单,因而获得广泛应用,但它只能在悬架工作时消耗能量，其阻尼特性不能随路面激励变化。主动悬架能获得一个优质的隔振系统,实现理想悬架的控制目标,但能耗大,成本高,结构复杂。而半主动悬架是无源控制,作动器价格低、能耗小、结构简单,且其控制品质接近主动悬架。
[0003]近些年，以模糊控制和PID控制为基础的控制技术迅速发展。将不同的控制方式结合起来，采用各自的优点，可以获得更好的优化效果。如增量式算法与PID控制器结合，改善了半主动悬架系统的性能，提高了工程车辆的行驶平顺性和操作稳定性。采用粒子群优化算法整定PID滑模控制器(SMC
‑
PID)的参数，改善了控制器的效果，提高了磁流变减振器的性能。
[0004]目前，在研究悬架系统算法时，通常将减振器简化为弹簧模型而忽略其外特性，这就使得在半主动悬架算法的计算和实际过程中存在误差，也使得该悬架系统算法的普及受到限制。

技术实现思路

[0005]本申请意在提供一种半主动悬架的控制方法及系统，以解决现有技术中存在的不足，本申请要解决的技术问题通过以下技术方案来实现。
[0006]第一个方面，本申请实施例提供一种半主动悬架的控制方法，所述方法包括：
[0007]根据预先建立的变阻尼减振器仿真模型，确定减振器的外特性曲线；
[0008]获取路面随机扰动信息和半主动悬架的性能参数；
[0009]根据所述半主动悬架的性能参数和所述路面随机扰动信息，确定模糊调节策略；
[0010]根据所述模糊调节策略，确定调节后的控制参数，并根据所述调节后的控制参数，对悬架动挠度、车轮动载荷、车身加速度进行调节。
[0011]可选地，所述预先建立的变阻尼减振器仿真模型的输入为不同的输入电流和激励速度，输出为所述外特性曲线。
[0012]可选地，所述路面随机扰动信息为路面不平度系数的标识。
[0013]可选地，所述预先建立的模糊调节策略包括通过输入变量偏差和输入变量偏差变化率，确定对应的变论域的伸缩因子。
[0014]可选地，所述输入变量偏差和输入变量偏差变化率包括五个第一模糊集，所述第一模糊集分别表示不同的模糊状态，所述第一模糊集包括PB为正大、PM为正中、PS为正小、ZE为零、NS为负小、NM为负中、NB为负大；所述变论域的伸缩因子包括五个第二模糊集，所述第二模糊集表示对电磁阀开闭控制趋势，所述第二模糊集包括ZE为闭、S为小、M为中、B为
大、K为开。
[0015]第二个方面，本申请实施例提供一种半主动悬架的控制系统，所述系统包括：
[0016]第一确定模块，用于根据预先建立的变阻尼减振器仿真模型，确定减振器的外特性曲线；
[0017]获取模块，用于获取路面随机扰动信息和半主动悬架的性能参数；
[0018]第二确定模块，用于根据所述半主动悬架的性能参数和所述路面随机扰动信息，确定模糊调节策略；
[0019]调节模块，用于根据所述模糊调节策略，确定调节后的控制参数，并根据所述调节后的控制参数，对悬架动挠度、车轮动载荷、车身加速度进行调节。
[0020]可选地，所述预先建立的变阻尼减振器仿真模型的输入为不同的输入电流和激励速度，输出为所述外特性曲线。
[0021]可选地，所述路面随机扰动信息为路面不平度系数的标识。
[0022]可选地，所述预先建立的模糊调节策略包括通过输入变量偏差和输入变量偏差变化率，确定对应的变论域的伸缩因子。
[0023]可选地，所述输入变量偏差和输入变量偏差变化率包括五个第一模糊集，所述第一模糊集分别表示不同的模糊状态，所述第一模糊集包括PB为正大、PM为正中、PS为正小、ZE为零、NS为负小、NM为负中、NB为负大；所述变论域的伸缩因子包括五个第二模糊集，所述第二模糊集表示对电磁阀开闭控制趋势，所述第二模糊集包括ZE为闭、S为小、M为中、B为大、K为开。
[0024]本申请实施例包括以下优点：
[0025]本申请实施例提供的半主动悬架的控制方法及系统，通过根据预先建立的变阻尼减振器仿真模型，确定减振器的外特性曲线；获取路面随机扰动信息和半主动悬架的性能参数；根据半主动悬架的性能参数和路面随机扰动信息，确定模糊调节策略；根据模糊调节策略，确定调节后的控制参数，并根据调节后的控制参数，对悬架动挠度、车轮动载荷、车身加速度进行调节，通过建立的变阻尼减振器仿真模型，确定减振器外特性，并将减振器外特性和半主动悬架结合，针对半主动悬架参数的不确定性和路面的随机扰动，确定自适应变论域模糊PID控制策略，并根据该自适应变论域模糊PID控制策略确定调节后的控制参数，并根据调节后的控制参数，对悬架动挠度、车轮动载荷、车身加速度进行调节，可以有效的减小悬架动挠度、车身加速度和车身动载荷的峰值。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本申请一实施例中一种半主动悬架的控制方法的流程图；
[0028]图2为本申请一实施例中一种半主动悬架的控制系统示意图；
[0029]图3为本申请一实施例中1/4车辆半主动悬架系统示意图；
[0030]图4为本申请一实施例中B级路面随机激励信号；
[0031]图5为本申请一实施例中自适应模糊PID控制器的设计流程图；
[0032]图6为本申请一实施例中的E，EC的隶属函数；
[0033]图7为本申请一实施例中变论域模糊控制原理图；
[0034]图8是本申请的一种半主动悬架的控制系统实施例的结构框图。
具体实施方式
[0035]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0036]本申请一实施例提供一种半主动悬架的控制方法，用于对半主动悬架进行控制。本实施例的执行主体为半主动悬架的控制系统。
[0037]参照图1，示出了本申请的一种半主动悬架的控制方法实施例的步骤流程图，该方法具体可以包括如下步骤：
[0038]S101、根据预先建立的变阻尼减振器仿真模型，确定减振器的外特性曲线；
[0039]具体地，预先建立的变阻尼减振器仿真本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半主动悬架的控制方法，其特征在于，所述方法包括：根据预先建立的变阻尼减振器仿真模型，确定减振器的外特性曲线；获取路面随机扰动信息和半主动悬架的性能参数；根据所述半主动悬架的性能参数和所述路面随机扰动信息，确定模糊调节策略；根据所述模糊调节策略，确定调节后的控制参数，并根据所述调节后的控制参数，对悬架动挠度、车轮动载荷、车身加速度进行调节。2.根据权利要求1所述的半主动悬架的控制方法，其特征在于，所述预先建立的变阻尼减振器仿真模型的输入为不同的输入电流和激励速度，输出为所述外特性曲线。3.根据权利要求1所述的半主动悬架的控制方法，其特征在于，所述路面随机扰动信息为路面不平度系数的标识。4.根据权利要求1所述的半主动悬架的控制方法，其特征在于，所述预先建立的模糊调节策略包括通过输入变量偏差和输入变量偏差变化率，确定对应的变论域的伸缩因子。5.根据权利要求4所述的半主动悬架的控制方法，其特征在于，所述输入变量偏差和输入变量偏差变化率包括五个第一模糊集，所述第一模糊集分别表示不同的模糊状态，所述第一模糊集包括PB为正大、PM为正中、PS为正小、ZE为零、NS为负小、NM为负中、NB为负大；所述变论域的伸缩因子包括五个第二模糊集，所述第二模糊集表示对电磁阀开闭控制趋势，所述第二模糊集包括ZE为闭、S为小、M为中、B为大、K为开。6.一种半主动悬架的控制系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张博强，赵浩翰，李宗瑾，孙朋，张勋，冯天培，
申请(专利权)人：河南工业大学，
类型：发明
国别省市：