基于TS模糊模型和扰动观测器的集成悬架控制系统设计 |
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作者单位: | 合肥工业大学汽车与交通工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学汽车工程技术研究院,安徽合肥 230009;合肥工业大学汽车与交通工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学汽车工程技术研究院,安徽合肥 230009 |
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基金项目: | 国家重点研发计划;国家自然科学基金 |
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摘 要: | 由于汽车负载质量变化的非线性和摩擦力等扰动因素的存在,传统方法设计的主动悬架性能会受到较大影响。文章设计了一个集成悬架主动控制系统,建立1/4车三自由度振动模型,利用TS模糊模型对非线性的负载质量建模,从而提升控制器的鲁棒性;由于悬架迟滞特性对汽车平顺性能影响较大,使用MTS试验台对悬架进行了力特性分析,建立了精确的悬架摩擦力模型,并设计了一个扰动观测器来估计由实际摩擦力引起的扰动,对摩擦力进行补偿;以人体加速度、悬架动行程和车轮动载荷为控制目标,设计了一个基于TS模糊模型和扰动观测器的集成悬架H_∞状态反馈鲁棒控制器。时域和频域的分析结果表明:与被动悬架、主动汽车悬架、主动座椅悬架相比,该文设计的主动集成悬架能够有效提升汽车平顺性;且在BUMP激励下,集成悬架系统可以快速降低冲击载荷,具有良好的鲁棒稳定性。
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关 键 词: | 集成悬架系统 TS模糊模型 扰动观测器 状态反馈 多目标控制 |
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