汽车磁流变半主动悬架分姿态协调仿人智能控制方法

专利类型：发明专利

语言：中文

申请号：CN200610054068.3

申请日：20060128

发明人：董小闵余淼陈伟民李祖枢廖昌荣黄尚廉

申请人：重庆大学

申请人地址：400044重庆市沙坪坝区沙正街174号

公开日：20090506

公开号：CN100484788C

代理人：康海燕

代理机构：重庆华科专利事务所

摘　　要：本发明提出一种汽车磁流变半主动悬架阻尼控制的方法，它是利用加速度传感器和倾角传感器在线提取汽车行驶中车身的运动姿态信号，运用仿人智能控制的方法将汽车的运动姿态划分为八种，对汽车运动姿态的特征信息提取，并采用相应的控制模态进行控制，并根据路面至车身的传递特性在各谐振频率处具有最小的幅频特性来确定控制参数，从而使汽车获得良好的平顺性和操纵稳定性。本控制方法是通过对天棚阻尼控制和比例微分控制的综合，形成的一种多模态多控制器的仿人智能控制，算法比较简单，采用的传感器较少，能够方便地应用到现有汽车半主动悬架上，实现实时控制。

主权项：1、汽车磁流变半主动悬架分姿态协调仿人智能控制的方法，其步骤如下：(1)利用加速度传感器和倾角传感器在线提取车身的运动姿态信号；(2)运用仿人智能控制的方法，确定运动姿态；(3)对不同的运动姿态采用不同的控制模态；(4)确定控制参数以使垂直振动、俯仰和侧倾运动在各谐振频率处具有最小的传递特性，进而调节磁流变减振器阻尼力，从而使汽车获得良好的平顺性和操纵稳定性；其特征在于：所述仿人智能控制的方法是将行进中的汽车的运动姿态划分为八种，对每一种运动姿态采用不同的控制模态，其具体步骤如下：1)设z(n)、θ(n)及分别表示时刻n汽车车身的高度、侧倾角以及俯仰角；及分别表示时刻n汽车车身垂直振动的速度、侧倾角速度以及俯仰角速度；δ_z、δ_θ和为确定姿态的阈值参数；F_dfl、F_dfr、F_dfl及F_drr分别为汽车对应的前左、前右、后左及后右磁流变减振器阻尼力值；C_sky-z、C_sky-θ及为天棚阻尼系数；K_p-z、K_p-θ及为比例系数；K_d-z、K_d-θ及为微分系数；a表示车身质心距前轴的距离，b表示车身质心距后轴的距离，w表示车宽；2)对行进中的汽车运动姿态的划分：第一种运动姿态为理想的姿态，即控制的目标，采用开环保持控制策略，第二～八种运动姿态是由于路面的激励或驾驶员操纵引起的垂直振动、俯仰以及侧倾运动中的一种或几种的耦合，采用天棚控制与比例微分控制策略相结合；3)分姿态协调控制设计设计一个适用于复杂系统运动控制的仿人智能控制器的内部模型，即动觉智能总图式，用三元组给予描述：S_KG＝<S_P，S_M，S_A>????????(1)式中：S_P感知图式集，S_M运动图式集，S_A关联图式集，这是一个具有分层递阶结构的总的动觉智能图式，对于存在垂直、俯仰以及侧倾三种运动耦合的第八种运动姿态，其动觉智能总图式的设计过程如下：①、感知图式特征基元集如下： $S_{P 8} = (R_{8}, Q_{8}, K_{8}, \otimes, Φ) - - - (2)$ 其中，输入变量R₈为传感器输入，特征基元Q₈的选取主要考虑如何有效地提取车身的姿态：(3)特征基元组合时，关联矩阵作如下设置：K₈＝{k₁；...；k₈}，其中k_i(i＝1，...，8)对应于Q₈每个特征基元的向量，各个元素取值0或1； $K_{8} = \{\begin{matrix} 1 & 1 & 0 & 1 & 0 & 1 & 0 \\ 1 & 0 & 1 & 1 & 0 & 1 & 0 \\ 1 & 1 & 0 & 0 & 1 & 1 & 0 \\ 1 & 1 & 0 & 1 & 0 & 0 & 1 \\ 1 & 0 & 1 & 0 & 1 & 1 & 0 \\ 1 & 0 & 1 & 1 & 0 & 0 & 1 \\ 1 & 0 & 1 & 0 & 1 & 0 & 1 \\ 1 & 1 & 0 & 0 & 1 & 0 & 1 \end{matrix}\}$ 定义运算最终得到的感知特征模态如下：(4)②、运动图式S_M8＝(R₈，P₈，L₈，Ψ₈，U₈)?????(5)当出现第八种运动姿态后，先分别计算抑制垂直、俯仰以及侧倾运动各自的控制力方程，然后进行解耦，具体做法如下：

关键词：

法律状态：公开

IPC专利分类号：B60G17/018(2006.01)I