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原文传递座椅悬架系统的H∞控制

论文题名：	座椅悬架系统的H∞控制
关键词：	汽车座椅;主动悬架系统;H∞控制;状态反馈控制器;时滞分割
摘要：	由于对驾驶员的疲劳、健康以及舒适度的影响，汽车座椅主动悬架系统一直是近年来的研究热点。本文针对汽车座椅主动悬架系统控制中的三个热点问题――输入时滞控制问题、控制器饱和控制问题和控制器容错控制问题进行了研究，提出了相应的控制器设计方法。　　由于控制器的电磁特性影响，使用电液执行器不可避免的存在时滞，这可能导致系统性能的恶化甚至使系统失稳。本文针对一类带有输入时滞和参数不确定性的主动座椅悬架系统的H∞控制问题设计了状态反馈控制器。在悬架设计中的一些必要的时域约束下，从扰动到控制输出的H∞范数被最小化，进而改善驾驶舒适度。此外，本文引入了时滞分割的方法来降低保守性和提高性能。　　控制器饱和特性经常在工程系统中出现，同时它也是会给控制性能和系统稳定性带来影响，因此是座椅悬架控制中的热点问题。本文通过利用饱和非线性的特点，引入一系列辅助矩阵，最终将期待的状态反馈控制器的存在条件转化为线性矩阵不等式形式。通过仿真结果可以证明所设计的控制器可以使闭环系统稳定并且具有要求的H∞性能。　　最后，本文研究了座椅悬架的容错控制问题。通过考虑控制器的可能故障，所设计的闭环系统具有更好的可靠性并且能够保证在故障情况下的系统稳定性和H∞性能。与此同时，通过引入四自由度的人体模型对座椅悬架系统进行更为精确的描述和设计负载依赖的控制器，保守性被进一步降低。
作者：	赵颖博
专业：	控制科学与工程
导师：	张立宪
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工业大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文