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汽车主动悬架系统的抗干扰控制方法研究
| 论文题名： | 汽车主动悬架系统的抗干扰控制方法研究 |
| 关键词： | 汽车;主动悬架系统;干扰补偿控制器;结构设计 |
| 摘要： | 汽车悬架系统是车辆中极其重要的组件，一个设计优良的悬架系统可以提升车辆底盘的整体性能、改善乘坐舒适度、保证行车安全。实际应用中的汽车悬架主要采用被动悬架系统，在性能和舒适度等方面逐渐难以满足要求。主动悬架系统的研究和设计对改善车辆性能等方面具有重要的意义，是今后汽车悬架系统研究的重要趋势。 汽车主动悬架系统是一种引入了控制器执行机构的悬架系统，其主要控制目标为削弱和隔离路面干扰，提高乘车舒适度，同时满足车辆行驶中的安全性约束条件。悬架系统是一类存在不匹配的干扰的控制系统，且存在模型非线性等情况，控制难度较大。基于观测器的抗干扰控制思想，适用于不匹配干扰的处理，具有较强的鲁棒性。本文主要研究了汽车主动悬架系统的抗干扰控制方法，具体包括以下几个方面的内容: 1.针对四分之一车主动悬架系统，提出了一种基于扰动观测器(DOB)的状态反馈干扰补偿控制器，并对控制方案进行数值仿真验证。仿真表明，相较于经典的状态反馈控制和被动悬架，带有干扰补偿环节的控制器具有较好的过渡过程，汽车车身震动较小。 2.针对四分之一车主动悬架系统，利用扩张状态观测器(ESO)，设计基于扩张状态观测器的输出反馈干扰补偿控制器，并对主动悬架系统中应该满足的约束条件进行了理论分析和实例仿真。从仿真效果来看，控制方案得到了很好的控制效果，较为明显地提高了乘车舒适度，能适应多种路面干扰情况，理论研究中的约束条件也都能得到满足，并且控制方案的模型独立性和鲁棒性明显优于DOB补偿控制。 3.将被控对象扩展到半车主动悬架系统，以扩张状态观测器为核心设计基于扩张状态观测器的输出反馈干扰补偿控制器，并对控制器的控制效果和约束条件进行了仿真验证。仿真结果显示，控制方案对半车悬架系统的控制效果良好，满足了乘车舒适度和约束条件的要求。 |
| 作者： | 李亦超 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 李大字 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京化工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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