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基于LMI的半主动悬架多目标输出反馈控制研究
| 论文题名： | 基于LMI的半主动悬架多目标输出反馈控制研究 |
| 关键词： | 多目标控制;半主动悬架;操纵稳定性;LMI |
| 摘要： | 汽车悬架系统对提高汽车总体性能有着非常重要的意义，一直是近年来汽车工程领域研究的热点问题之一。高性能的悬架系统应该具备以下性能：尽量减小由路面不平度引起的振动对乘客的影响；抑制车轮的振动以维持车轮与路面间紧密、不间断的接触；保持悬架的动挠度变化在限位行程范围内。一般来说，汽车的平顺性与操纵稳定性是一对矛盾：平顺性要求悬挂质量加速度对于典型路面输入信号尽可能的小；操纵稳定性要求轮胎受力要尽可能地保持在一个常量水平，使轮胎较好的跟踪路面轮廓变化，尽可能地获得变化不大的轮胎变形。本文从协调平顺性和操纵稳定性的角度出发，针对模型参数的不确定性和外界扰动，研究一种性能良好，简单易行且鲁棒稳定的半主动悬架控制方法，旨在为汽车半主动悬架控制系统的软件开发提供优良的控制算法。 选取路面垂直速度扰动到输出平顺性评价信号传递函数的H<,2>范数为平顺性指标，路面垂直速度扰动到输出操纵稳定性评价信号传递函数的H<,∞>范数为操纵稳定性指标，设计了基于LMI(线性矩阵不等式)算法的四分之一模型主动悬架和半主动悬架H<,2>/H<,∞>多目标输出反馈控制器，并验证了其有效性。设计了七自由度整车主动悬架系统集中和分布H<,2>/H<,∞>多目标输出反馈控制器，仿真结果表明，分布控制方法不但简单易行，而且以远远小于集中控制方法的能量消耗获得了与集中控制方法相当甚至更好的控制效果。在此基础上考虑半主动悬架阻尼力约束条件，研究了整车模型半主动悬架分布控制方法，并进行了仿真和分析。结果表明，与被动悬架系统相比，半主动悬架系统有效地抑制了汽车的振动，悬挂质量垂直、侧倾和俯仰三个方向的加速度、轮胎的动载荷与悬架的动挠度均方根值都有明显降低，且设计的控制器具有较好的路面适应性，车速、悬挂质量、轮胎刚度发生变化时控制器能保持较好的控制效果。该方法的研究为汽车半主动悬架控制系统的进一步研究提供了较有价值的理论参考。 |
| 作者： | 罗铭刚 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 郑玲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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