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原文传递混合型主动悬架鲁棒控制研究

论文题名：	混合型主动悬架鲁棒控制研究
关键词：	混合型主动悬架;电磁反力作动器;鲁棒混合控制;综合性能
摘要：	汽车悬架系统是车辆的重要组成部分，它关乎车辆的行驶平顺性和操纵安全性，但现有基于经典隔振理论的被动悬架无法兼顾这两方面的要求。现有全主动悬架其结构复杂、价格昂贵、能耗大，一旦主动力发生器故障车辆就无法继续行驶。混合型主动悬架，是在传统被动悬架的基础上，在车轮环节加装电磁反力作动器，通过电磁反力作动器产生主动力，实时调节车轮的振动，从而间接达到车身减振目的。与全主动悬架结构不同，当电磁反力作动器发生故障或失去能量供给而停止工作时，车辆仍可以传统被动悬架形式行驶。　　本文建立了理想作动力作用下的1/4车混合型主动悬架进行计算机仿真研究。为使混合型主动悬架获得更好的综合性能，将鲁棒H2/H∞混合控制应用于混合型主动悬架，研究了对应控制策略下混合型主动悬架理想作动力的规律，并且使用LMI方法在H∞、H2两种控制的LMI解法基础上求解出了混合型主动悬架的鲁棒H2/H∞输出反馈控制器。由于鲁棒H2/H∞混合控制在系统设计时考虑了悬架参数不确定性的影响，并且综合了H∞控制和H2控制的优点，因此使得混合型主动悬架在获得良好性能的同时，能更好地容忍悬架参数的摄动。　　对混合型主动悬架不考虑参数变动的标称系统和考虑参数变动的摄动系统的计算机仿真结果亦表明，采用鲁棒H2/H∞混合控制的混合型主动悬架的综合性能比采用H∞最优控制、H2最优控制更好。时域仿真表明混合型主动悬架的车身振动加速度和悬架动挠度分别改善26.4％和21.7％，而频域仿真表明车身振动加速度和悬架动挠度在2-15Hz均有不同程度的改善，同时提高了低频段的轮胎接地性。而当悬架参数发生摄动时，混合型主动悬架依然具有良好的控制减振效果。　　以C8051F020单片机控制单元为核心，设计了混合型主动悬架控制系统的软硬件，并用于1/4车悬架模型试验中，进行了作动器力特性试验和悬架减振试验。试验结果表明应用所设计控制系统的混合型主动悬架减振效果良好，验证了鲁棒H2/H∞混合控制方法的有效性。
作者：	卜祥风
专业：	载运工具运用工程
导师：	陈昆山
授予学位：	硕士
授予学位单位：	江苏大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文