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基于遗传算法的主动悬架多目标H<,2>/H<,∞>鲁棒控制
| 论文题名： | 基于遗传算法的主动悬架多目标H<,2>/H<,∞>鲁棒控制 |
| 关键词： | 汽车主动悬架;鲁棒控制;遗传算法;操纵稳定性;多目标优化 |
| 摘要： | 主动悬架作为未来汽车悬架系统的主要趋势，越来越受到关注与研究。然而，要充分发挥主动悬架的减震性能，需要建立合适的控制策略和设计合适的控制器，可以说控制技术是研究主动悬架的关键。论文针对主动悬架的关键控制技术开展了研究工作。 对于解决主动悬架的控制问题，最难以处理的是平顺性与操纵稳定性的多目标优化。作为汽车悬架系统设计最重要的评价指标，他们是相互之间是冲突矛盾的。降低悬架系统弹簧的刚度会得到较好的舒适性，但是这时候悬架的动行程会加大，车体的幅度较大，不利于车辆的操作稳定性。而加大弹簧刚度，乘坐的舒适性又会降低。对于解决主动悬架多目标优化的问题，己经基于不同的理论有大量方法，这些方法大多是把车身垂直加速度、悬架行程、动静载荷比等性能一起作为优化的目标，选定权数，然后统一到一个目标函数中去优化。然而，这样车身加速度就可能达不到理想的效果。 针对上面的问题，论文首先建立二自由度四分之一车主动悬架系统的数学模型，然后进行了约束H∞控制器的设计，并应用MATLAB中的LMI工具箱求解，并针对求解的结果进行了仿真与被动悬架对比。 接下来，论文结合了H∞控制以及H2控制各自的优点设计了H2/H∞混合控制器的主动悬架，使得车身加速度在时域内有很好的效果，而且系统具有一定的鲁棒稳定性。利用LMI进行求解，并将仿真结果与约束H∞控制器进行了对比。 最后，论文基于遗传算法对H2/H∞混合控制器进行了求解，仿真结果表明LMI的求解办法虽然有效快捷，但对于H2/H∞混合控制器的多目标问题求解时，有一定得保守性，而遗传算法对于处理难以解决的非线性多目标问题的时，有极强的寻优能力。因此，基于遗传算法的H2/H∞混合控制器对主动悬架能进行有效控制，不仅仅大大改善了汽车的平顺性，保证了操作的稳定性，并且具有较强的鲁棒性。 |
| 作者： | 邹洲 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 苏楚奇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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