【技术实现步骤摘要】
一种基于动态基准误差的多作动器协同行车调平控制方法
[0001]本专利技术涉及汽车悬架控制
,尤其是一种基于动态基准误差的多作动器协同行车调平控制方法。
技术介绍
[0002]悬架系统对于改善汽车的平顺性和操稳性来说至关重要。通用车辆的主动悬架控制技术已经发展多年,并已逐步趋于成熟,主要是利用其等效任意刚度和阻尼特性的特点,提升车辆的驾乘舒适性和操控稳定性。目前,对车辆调平普遍采用的支腿式驻车调平方式,该方法无法满足特种车辆行车调平的使用需求,而特种装备车辆又对行驶中调平车身姿态的能力需求很大,例如高消防机器人,跟随火势实施机动举高喷水作业时,需要底盘始终保持水平,防止高举臂架的机器人发生倾倒。然而,与通用车辆主动悬架控制专注于行驶过程中的舒适平稳极为不同,特种车辆行车调平更为注重行驶过程中车身姿态的保持,而主动悬架通过作动器产生主动控制力,可以在较大带宽范围内等效任意刚度和阻尼特性,作动器伸缩完全可控,使得车身位置和姿态完全可控,是用作特种车辆行车调平执行机构的不二之选。
[0003]现有主动悬架行车调平方法,普遍基于整车垂向动力学模型,结合各种先进的控制理论解决行车调平中的各种问题。董绪斌等人设计的行车调平控制方法都是基于整车垂向动力学模型,设计以调控车身俯仰角、侧倾角和身质心铅垂高(车身质心空间绝对垂向位移)为目的控制器,存在对车身质心铅垂高有依赖的问题。
[0004]行车调平控制的主要难点在于控制方法实现复杂并要特种车辆处理对车身质心铅垂高的过度依赖问题。
技术实现思路
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于动态基准误差的多作动器协同行车调平控制方法,其特征在于:将悬架节点簧载部分及非簧载部分的垂向位移作为系统状态,建立主动悬架系统模型;再基于各个作动器的动行程设计实时动态调整的趋势引导动态基准及基准误差,将整车的位姿控制问题转化为单纯的相对位置控制问题;针对悬架节点设计协同算法,保证簧载部分的垂向位移和垂向速度分别趋于一致,进而实现特种车辆的行车调平;包括以下步骤:步骤1,悬架节点动力学模型的建模;步骤2,构建基于悬架动行程的趋势引导动态基准和基准误差;步骤3,设计基于动态基准误差的多作动器协同行车调平方法。2.根据权利要求1所述的一种基于动态基准误差的多作动器协同行车调平控制方法,其特征在于:步骤1中,具体包括以下步骤:1.1,将整车垂向模型分解为由作动器驱动的带有相互耦合特性的多智能体悬架节点;1.2,将基于超静定整车垂向动力学模型的位姿混合控制问题,转换为基于全驱型悬架节点动力学模型的单纯位移控制问题;悬架节点动力学模型的建模:式中,下标i=1,2,3,4,依次表示左前、左后、右前和右后四个悬架节点;针对悬架节点i,z
s,i
表示簧载部分的垂向位移,z
t,i
表示非簧载部分的垂向位移,z
r,i
表示所受路面激励的垂向幅值;m
s,i
表示等效簧载质量,m
t,i
表示等效非簧载质量;G
s,i
=
‑
m
s,i
g表示等效弹簧重力,G
t,i
=
‑
m
t,i
g表示等效非簧载重力,g为重力加速度;F
c,i
表示作动器所需提供的控制力;表示作动器等效阻尼力,c
s
表示作动器等效阻尼系数;k
t
(z
r,i
‑
z
t,i
)和分别表示轮胎等效弹性力和阻尼力,k
t
和c
t
分别表示轮胎等效刚度和等效阻尼系数;F
cp,i
表示节点间的耦合力。3.根据权利要求1所述的一种基于动态基准误差的多作动器协同行车调平控制方法,其特征在于:步骤2中,具体包括以下步骤:2.1,构建相对于车辆静止时各个作动器的平衡中位;2.2,计算悬架节点簧载部分的运动状态与动态基准之间的差值;构建动态基准:式中,上角标m表示导数阶次,m=0,1;n
l
表示作动器压缩的悬架节点数量,n
k
表示作动器伸展悬架节点数量,Ω
l
表示所有作动器压缩悬架节点的集合,Ω
k
表示所有作动器伸展悬架节点的集合,为一常数,表示预设行程中位偏移量;全部作动器处于压缩状态时n...
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