车辆主动悬架最优控制的分析
汽车悬架可认为是一种连续线性的随机最优控制系统, 由最优线性滤波器串接确定性调节器的最优反馈增益系数矩阵组成。
这两部分参数可分别加以确定。
对于控制要求的性能指标是二次函数积分型的调节器间题, 外界干扰是高斯白噪声, 文章通过分析悬架系统的动力学模型根据力学理论分析建立了被动悬架系统的状态方程。
又通过MATLAB仿真建立路面的激励模型,利用最优控制理论研究其二次性能指标的加权系数最优化的方法来达到改善系统性能的目的。
对于悬架这一线性系统而言要综合考虑车身加速度、悬架动挠度、轮胎动变形这些彼此冲突的性能。
最优控制理论通过闭环最优反馈控制,实现系统性能之间的最优化。
最优控制二次性能指标为个指标的加权系数,取决于对系统性能的要求,根据车辆主动悬架系统的特点 ,比较研究了 3 种不同的最优控制方法。
常用的是工程近似最优控制方法 ,为进一步消除稳态误差 ,可以引入积分控制。
与上述方法不同 ,对系统进行最优控制时 ,采用积分策略增广系统状态方程 ,并引入期望衰减度定义性能指标构造系统的最优控制。
仿真结果表明 ,在文中所构造的最优控制和前馈控制的复合控制下 ,悬架系统具有相对最佳的性能。
本文研究了主动悬架系统的最优控制问题,针对主动悬架系统的特点,在应用前
馈控制对主动悬架系统扰动进行补偿的基础上,采用积分策略,增广系统状态方程,并引入期望衰减度定义性能指标构造系统的最优控制。
仿真结果表明,在复合控制下 ,主动悬架系统具有较好的缓冲性能。
总体来看本篇论文的创新点是将最优控制应用到了主动悬架系统的控制当中,并对被控对象建立了数学模型,并通过仿真进行了验证。