一种基于SH控制策略改进的汽车减振器阻尼控制方法技术

本发明专利技术涉及汽车技术领域，具体涉及一种基于SH控制策略改进的汽车减振器阻尼控制方法，在经典SH算法的基础上，引入了簧下质量与减振器之间的关系。原理为簧上质量与簧下质量对减振器所做功功率之和最小，通过考虑了车辆上下两部分的协同作用，更全面地降低了整体振动，在控制效果优化得到进一步优化，更全面地考虑了整个系统的动态特性，可能在不同驾驶条件下获得更好的减振效果，从而提高了驾驶舒适性和悬挂系统的性能。悬挂系统的性能。悬挂系统的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于SH控制策略改进的汽车减振器阻尼控制方法


[0001]本专利技术涉及汽车
，具体涉及一种基于SH控制策略改进的汽车减振器阻尼控制方法。

技术介绍

[0002]在20世纪70年代，加州大学的Karnopp和Crosby等研究者首次提出了理想天棚阻尼的概念。这一概念旨在通过引入一个附加的阻尼装置来模拟刚性墙，放置在弹簧载荷和质量之间。该阻尼装置的特殊之处在于，它产生的阻尼力与车辆的运动速度相关。这样的设计目标是抑制车身低频振动。
[0003]理想情况下，天棚阻尼仅对弹簧载荷的运动产生影响，而不干预非弹簧负载的运动。然而，在实际工程中，实现理想的天棚阻尼是具有挑战性的。因此，常常采用半主动悬架的方法，通过引入一种可调节的阻尼器，将其置于弹簧负载和非弹簧负载之间。当弹簧负载的速度与悬架相对速度的乘积大于或等于零时，可调节阻尼器的输入被设定为最大值；反之，设定为最小值。这种策略充分利用了可调节阻尼器，以实现更加有效的振动抑制。
[0004][0005]其控制原理是通过调节阻尼大小来模拟天棚阻尼的效果，从而减少簧上质量的振动。这种方法在一定程度上能够降低振动，但是SH算法主要为单向的思路，只考虑了簧上质量这一部分，具有一定的局限性。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种基于SH控制策略改进的汽车减振器阻尼控制方法，在经典SH算法的基础上，引入了簧下质量与减振器之间的关系，更全面地考虑了整个系统的动态特性，能在不同驾驶条件下获得更好的减振效果。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于SH控制策略改进的汽车减振器阻尼控制方法，在现有的SH控制策略中引入簧下质量与减震器的关系，结合簧上质量和簧下质量双向思路调节阻尼大小，表达式为：
[0008][0009]c
s
表示半主动悬置输入到车辆系统中的阻尼值；c
max
,c
min
表示半主动悬置可调阻尼的最大值与最小值，变量是簧上速度，是簧下速度。
[0010]可选的，减振器阻尼吸收簧上质量能量的功率为：
[0011]减振器阻尼释放能量给簧下质量的功率为：
[0012]可选的，控制原理是减振器对簧上质量与簧下质量对减振器做功功率之和最小，即P
csb
与
‑
P
csw
之和为最小值，即
‑
取最小值。
[0013]可选的，当P
csb
与
‑
P
csw
之和为负，减振器从簧上质量、簧下质量吸收能量，阻尼取最大值；P
csb
与
‑
P
csw
之和为正，减振器给簧上质量、簧下质量传递能量，阻尼取最小值。
[0014]本专利技术提供了一种基于SH控制策略改进的汽车减振器阻尼控制方法，在经典SH算法的基础上，引入了簧下质量与减振器之间的关系。原理为簧上质量与簧下质量对减振器所做功功率之和最小，通过考虑了车辆上下两部分的协同作用，更全面地降低了整体振动，在控制效果优化得到进一步优化，更全面地考虑了整个系统的动态特性，可能在不同驾驶条件下获得更好的减振效果，从而提高了驾驶舒适性和悬挂系统的性能。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1是车辆四分之一动力学模型原理示意图。
[0017]图2是本专利技术具体实施例中振动试验冲击路面各方法的MTVV值比较示意图。
具体实施方式
[0018]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0019]本专利技术提供了一种基于SH控制策略改进的汽车减振器阻尼控制方法，在现有的SH控制策略中引入簧下质量与减震器的关系，结合簧上质量和簧下质量双向思路调节阻尼大小，表达式为：
[0020][0021]c
s
表示半主动悬置输入到车辆系统中的阻尼值；c
max
,c
min
表示半主动悬置可调阻尼的最大值与最小值，变量是簧上速度，是簧下速度。
[0022]以下结合现有的SH控制策略进行说明：开关天棚(SH)控制是最经典的半主动悬置阻尼控制算法，其控制原理基于天棚阻尼载货汽车驾驶室半主动悬置阻尼控制方法研究。假设簧上质量与固定坐标系“天棚”之间通过阻尼连接，半主动悬置通过调节阻尼大小尽可能的模拟天棚阻尼实现的效果，从而降低簧上振动。
[0023]开关天棚是天棚阻尼思想最简单的运用，半主动悬置的可调阻尼只在最大和最小之间切换，模拟“天棚阻尼”实现的效果。
[0024]为了充分说明方法中各参数的意义，如图1所示为车辆四分之一动力学模型原理示意，减振器阻尼吸收簧上质量能量的功率为：减振器阻尼释
放能量给簧下质量的功率为：
[0025]开关天棚控制的公式如下：
[0026][0027]同样的，c
s
表示半主动悬置输入到车辆系统中的阻尼值；c
max
,c
min
表示半主动悬置可调阻尼的最大值与最小值，变量是簧上速度，是簧下速度。开关天棚根据簧上质量运动速度与悬置运动相对速度的乘积正负选择输出最大或最小阻尼。使用上述能量流动相关公式结合开关天棚控制的公式可以看出，控制原理是减振器对簧上质量做功功率最小，即取最小值，当时，P
csb
为负，减振器从簧上质量吸收能量，阻尼取最大值。当时，P
csb
为正，减振器给簧上质量传递能量，阻尼取最小值。
[0028]改进后，当P
csb
与
‑
P
csw
之和为负，减振器从簧上质量、簧下质量吸收能量，阻尼取最大值；P
csb
与
‑
P
csw
之和为正，减振器给簧上质量、簧下质量传递能量，阻尼取最小值。
[0029]进一步的，本专利技术还提出了具体实施例，通过与其它方法的效果比较进行辅助说明：
[0030]使用随机路面输入是半主动悬架仿真中的一种常用方法，建立随机路面的方法有白噪声法、傅里叶逆变换法、谐波叠加法等。本专利技术使用白噪声法建立随机路面输入，白噪声法的公式如下：
[0031]q(t)＝
‑
2πn00vq(t)+2πn0Gq(n)0vω(t)
[0032]式中：q(t)为路面位移激励；n00为路面不平度截止空间频率，在这里取0.01本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SH控制策略改进的汽车减振器阻尼控制方法，其特征在于，在现有的SH控制策略中引入簧下质量与减震器的关系，结合簧上质量和簧下质量双向思路调节阻尼大小，表达式为：c
s
表示半主动悬置输入到车辆系统中的阻尼值；c
max
,c
min
表示半主动悬置可调阻尼的最大值与最小值，变量是簧上速度，是簧下速度。2.如权利要求1所述的基于SH控制策略改进的汽车减振器阻尼控制方法，其特征在于，减振器阻尼吸收簧上质量能量的功率为：减振器阻尼释放能量给簧下质量的功率为：3.如权利要求2所述的基于SH控制策略改进的汽车减振器阻尼控制方法，其特征在于，控制原理是减振...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘夫云，封孝天，于恩帅，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：