基于通过状态反馈控制器（Ｋ）算出的控制输入（ｕ）来使致动器工作，由此控制由阻尼力产生装置产生的阻尼力，其中，该状态反馈控制器（Ｋ）被设计成闭环控制系统（Ｓ）的Ｌ２增益小于预先设定的正常数γ，该闭环控制系统（Ｓ）包含使用延迟近似模型（Ｍ）设计的广义对象（Ｇ）和该广义对象（Ｇ）的所述状态反馈控制器（Ｋ）。所述延迟近似模型（Ｍ）被设置为：在所述阻尼力产生装置的力学运动模型上作用了表示所述致动器的工作延迟的延迟要素（Ｒ）和消除所述延迟的延迟补偿要素（Ｒ＊），而且是双线性系统，并且近似于延迟考虑模型，该延迟考虑模型是在所述阻尼力产生装置的力学运动模型中考虑了所述延迟的控制模型。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及控制阻尼力的阻尼力控制装置。本专利技术被应用在例如控制车辆的悬架装置的阻尼力的阻尼力控制装置。
技术介绍
车辆的悬架装置具有被安装在簧上部件和簧下部件之间的悬架弹簧以及减震器。 减震器使得由车辆越过路面凹凸等而产生的簧上部件的振动或簧下部件的振动衰减。悬架弹簧吸收(缓冲)上述振动。即，悬架装置作为吸收(缓冲)从外部输入的振动并且产生用于使该振动衰减的阻尼力的阻尼力产生装置而发挥作用。已知安装有能够根据车辆的行驶状况而改变阻尼力特性的减震器的悬架装置。通过致动器基于从反馈控制器算出的控制输入来行工作，这样的减震器可变地控制其阻尼力特性，其中反馈控制器是基于预定的控制理论设计的。当可变地控制减震器的阻尼力特性时，非线性H00控制理论常被用作计算阻尼力的可变部分的大小的控制理论以提高乘坐舒适性。例如，日本专利文献特开2001-1736号公报公开了如下阻尼力控制装置，即关于具有广义对象以及广义对象的状态反馈控制器的闭环控制系统，基于通过以满足非线性H00控制问题的方式设计、即以使得闭环控制系统的L2增益小于正常数γ的方式设计的状态反馈控制器求出的控制输入，来计算可变衰减系数，其中广义对象是在表示悬架装置的运动方程式的力学运动模型上施加非线性权重而设计的。
技术实现思路
通常，阻尼力控制装置基于由有关阻尼力控制的闭环控制系统的反馈控制器算出的控制输入使致动器工作，由此控制阻尼力产生装置的阻尼力。在此情况下，致动器从开始工作到该工作完成需要时间。由于该工作时间量的延迟，导致从反馈控制器得到的控制输入不是在致动器工作完成时所需要的控制输入的事态。如此，致动器的工作延迟导致控制定时产生偏差。即，致动器的工作延迟对基于由反馈控制器提供的控制输入进行的阻尼力控制产生不好影响。通过加快致动器的响应性能够缩小致动器的工作延迟。但是，如果加快响应性就会产生异常噪音。即，当为了尽量缩小延迟导致的不好影响而简单地提高致动器的响应性时，会产生其他问题。另外，如果能够使用在阻尼力产生装置的力学运动模型中考虑了致动器的工作延迟的控制模型(在本说明书中将这样的模型称为“延迟考虑模型”)来设计闭环控制系统的反馈控制器，则能够从设计的反馈控制器得到预想了致动器的工作延迟的控制输入、即修正了由工作延迟导致的控制定时的偏差的控制输入。因此，通过基于从设计的反馈控制器得到的控制输入控制阻尼力，能够进行排除了延迟带来的不好影响的阻尼力控制。但是，为了使用非线性H00控制理论来控制阻尼力，控制模型必须是双线性系统。在控制模型是双线性系统的情况下，能够通过近似地求出Riccati (黎卡提)不等式的解来设计反馈控制器，相对于此，在控制模型是不为双线性的非线性的情况下，必须求出 Hamilton-Jacob!(哈密顿-雅可比)偏微分不等式的解，这是因为解析地求出其解几乎是不可能的。上述的延迟考虑模型是非线性的系统，并且也不是双线性。因此，该延迟考虑模型在应用非线性H00控制理论来控制阻尼力时不能作为控制模型使用。因此，无法进行将致动器的工作延迟加以考虑的阻尼力控制。本专利技术就是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够进行排除了由致动器的工作延迟引起的控制定时偏差(延迟)等的不好影响的阻尼力控制的阻尼力控制直ο本专利技术的特征在于一种阻尼力控制装置，通过使致动器工作来控制针对从外部输入的振动而由控制阻尼力产生装置产生的阻尼力，包括控制输入计算单元，通过状态反馈控制器K来计算控制输入U，所述状态反馈控制器K被设计成闭环控制系统S的L2增益小于预先设定的正常数Y，所述闭环控制系统S包括广义对象G和该广义对象G的状态反馈控制器K，所述广义对象G是使用延迟近似模型M而设计的，所述延迟近似模型M是在所述阻尼力产生装置的力学运动模型上作用了表示所述致动器的工作延迟的延迟要素R和消除所述延迟的延迟补偿要素R*的控制模型，而且是双线性系统，并且所述延迟近似模型M 被设计成近似于在所述阻尼力产生装置的力学运动模型上考虑了所述延迟的控制模型；以及工作控制单元，基于由所述控制输入计算单元算出的控制输入u来控制致动器的工作。 在此情况下，所述控制输入u优选是可变衰减系数Cv。该可变衰减系数Cv是根据控制而变动的可变部分的衰减系数，通过阻尼力的可变部分的大小相对于从外部输入的振动的速度 dr/dt-dy/dt的变化斜率表示。根据本专利技术，在广义对象的设计中使用的延迟近似模型M是在阻尼力产生装置的力学运动模型上作用了表示致动器的工作延迟的延迟要素R和消除该延迟的延迟补偿要素R*的控制模型。即，延迟近似模型M是通过在表示阻尼力产生装置的力学运动模型的框线图中添加了表示致动器的工作延迟的延迟要素R和消除该延迟的延迟要素补偿圹的框线图表示的控制模型。该延迟近似模型M被构成为双线性系统，因此使用延迟近似模型M 设计的广义对象G也是双线性系统。由此，通过求解Riccati不等式，能够设计出闭环控制系统S的L2增益小于预定的正常数、的状态反馈控制器K。另外，延迟近似模型M近似于延迟考虑模型，延迟考虑模型是在阻尼力产生装置的力学运动模型中考虑了致动器的延迟的控制模型。从而，通过使用延迟近似模型M设计的闭环控制系统S的状态反馈控制器K给出的控制输入u是考虑了致动器的工作延迟的控制输入。即控制输入u作为由致动器的工作延迟导致的控制定时偏差(延迟)被修正了的控制输入而被算出。因此，通过基于如此算出的控制输入u使致动器工作，致动器以消除自身延迟的状态工作。由此，由致动器的工作延迟导致的控制定时的偏差被修正。即，根据本专利技术的阻尼力控制装置，能够进行排除了由致动器的工作延迟导致的控制定时偏差等带来的不好影响的阻尼力控制。上述延迟补偿要素R*是消除致动器的工作延迟的要素。“消除致动器的工作延迟” 是指在与表示致动器的工作延迟的延迟要素R相乘的情况下延迟要素R不再起作用的情况。具体地，例如当通过某传递函数表示延迟要素R时，延迟补偿要素R*通过当与表示延迟要素R的传递函数相乘时输出为1的传递函数来表示。另外，上述双线性系统是指在以状态空间描述了广义对象或控制模型时，与状态量相关的矩阵是常数矩阵，与控制输入相关的矩阵是通过状态量的函数表示的控制系统。另外，“控制模型被设计成近似于延迟考虑模型”是指控制模型被设计成虽然在模型的构成中存在与延迟考虑模型不同的部分，但与延迟考虑模型等效，或者能够视为与延迟考虑模型等效。例如，当通过控制输入或状态量描述可应通过阻尼力控制装置控制的表示阻尼力的可变部分的大小的可变阻尼力Fv时，以与通过延迟考虑模型描述的阻尼力相同的描述形式表示阻尼力的控制模型是被设计成近似于延迟考虑模型的控制模型。在此情况下，延迟近似模型也可以不是总近似于延迟考虑模型，可以在满足预定条件的情况下近似于延迟考虑模型。另外，所述延迟近似模型M优选被设计成对所述速度dr/dt-dy/dt作用所述延迟补偿要素R*，经所述作用的输出与所述控制输入u相乘，并对所述相乘的结果作用所述延迟要素R。即，当通过框线图表示了延迟近似模型M时，在表示速度dr/dt-dy/dt的部分上作用了延迟补偿要素圹，其输出与控制输入u相乘。并且，在该乘法运算结果上作用了延迟要素R。通过如此设计延迟近似模型M,能够将延迟近似模型M设本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种阻尼力控制装置，通过使致动器工作来控制针对从外部输入的振动而由控制阻尼力产生装置产生的阻尼力，包括：控制输入计算单元，通过状态反馈控制器Ｋ来计算控制输入ｕ，所述状态反馈控制器Ｋ被设计成闭环控制系统Ｓ的Ｌ２增益小于预先设定的正常数γ，所述闭环控制系统Ｓ包括广义对象Ｇ和该广义对象Ｇ的状态反馈控制器Ｋ，所述广义对象Ｇ是使用延迟近似模型Ｍ而设计的，所述延迟近似模型Ｍ是在所述阻尼力产生装置的力学运动模型上作用了表示所述致动器的工作延迟的延迟要素Ｒ和消除所述延迟的延迟补偿要素Ｒ＊的控制模型，而且是双线性系统，并且所述延迟近似模型Ｍ被设计成近似于在所述阻尼力产生装置的力学运动模型中考虑了所述延迟的控制模型；以及工作控制单元，基于由所述控制输入计算单元算出的控制输入ｕ来控制致动器的工作。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：穗积仁，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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