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原文传递汽车主动悬架控制方法的研究

论文题名：	汽车主动悬架控制方法的研究
关键词：	主动悬架;路面干扰模型;预测控制;车辆模型
摘要：	车辆主动悬架自出现以来，一直受到很高的关注，因为悬架性能的好坏直接影响到乘坐的舒适度和驾驶的安全性。人们对汽车舒适度的要求越来越高的同时，必然促进了汽车主动悬架控制方法的研究。即使物理结构相同的悬架，不同的控制方法也会带来不一样的控制效果。由于悬架系统的复杂性，参数的时变性，以及和路面干扰关系密切等因素，都使汽车主动悬架控制方法的研究和改进工作一直没有停止过，本文的研究工作正是在这样的背景下展开的。　　本文共分为四章，第二章对悬架系统涉及的车辆模型和路面干扰模型都展开了深入的研究。汽车模型基本分为7DOF（Degree of Freedom）的整车模型，4DOF的1/2车辆模型和2DOF的1/4车辆模型。根据研究问题的侧重点选择合适的模型非常重要，本文采用2DOF的1/4车辆模型，主要研究车辆垂直方向受到的路面的干扰对悬架系统的影响。同时也给出了两类路面干扰模型和它们的仿真结果，即描述连续激励的白噪声路面干扰模型和描述离散冲击的bump路面干扰模型。　　第三章讨论了 PID控制器的设计，并分别针对白噪声路面干扰模型和bump路面干扰模型进行时域和频域仿真研究。第四章重点讨论了约束 MPC（Model Predictive Control）控制器的设计以及求解过程，给出了一种保证稳定性的主动悬架 MPC算法，将车身垂直方向的加速度和悬架的动行程以及轮胎的动挠度都作为优化指标的一部分，在满足悬架动行程和控制力大小约束的前提下，提高汽车的乘坐舒适性。最后，分析了约束 MPC控制器预测时域大小对控制效果的影响，以及优化指标中权重系数对控制效果的影响。
作者：	冯晓梅
专业：	控制科学与工程
导师：	刘志远
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工业大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文