[发明专利]基于电流变液的车辆座椅悬架系统的控制方法

权利要求书

1.一种基于电流变液的车辆座椅悬架系统的控制方法，其特征在于：该控制方法对装设于座椅悬架系统中的应用电流变液的阻尼机构的阻尼和空气弹簧的刚度进行控制，且所述控制方法包括如下的步骤：

s1、系统初始化；

s2、开启定时器；

s3、检测是否有定时器中断信号，若有进入步骤s4，没有则进入步骤s5；

s4、定时器中断处理步骤：

s41、采集座椅悬架加速度信号，并由所述加速度信号采用PID控制模块获取所述阻尼机构的控制电压信号，及至所述座椅悬架的加速度信号接近或等于0；

s42、采集所述空气弹簧的气压信号与座椅高度信号，以获取所述空气弹簧的当前刚度信号，并获取车辆当前路况信号及该当前路况信号对应的期望刚度信号，比较当前刚度信号与所述期望刚度信号，获得所述空气弹簧的充放气控制信号，及至所述空气弹簧的当前刚度信号接近或等于所述期望刚度信号；

s43、退出定时器中断处理步骤，并将定时器置零；

s5、检测是否有按键中断信号，若有进入步骤s6，没有则返回步骤s3，并重复执行步骤s3-s5；

s6、按键中断处理步骤：

s61、检测车辆是否处于行驶状态，若是退出按键中断处理步骤，若否进入步骤s62；

s62、检测是否有所述阻尼机构的开关信号，若有打开或关闭所述阻尼机构，若没有进入步骤s63；

s63、检测是否有座椅高度调节信号，若有调节所述座椅的高度，若没有退出按键中断处理步骤；

其中，步骤s42包括如下的控制步骤：

s421、采集空气弹簧的气压信号与座椅高度信号；

s422、由所述气压信号和座椅高度信号，通过二维模糊控制器获取所述空气弹簧的当前刚度信号；

s423、将计数器向上计数，并判断计数器的计数是否超过预设阈值，若是进入步骤s424，若否进入步骤s43；

s424、通过逆动力学模型获取车辆当前路况信号，并根据路况信号与空气弹簧刚度的对应表，由所述当前路况信号获取所对应的期望刚度信号；

s425、比较当前刚度信号和所述期望刚度信号，获取所述空气弹簧的充放气信号，并对所述空气弹簧进行充气或放气；

s426、采集空气弹簧的气压信号与座椅高度信号，并通过二维模糊控制器获取所述空气弹簧的当前刚度信号，将当前刚度信号与所述期望刚度信号比较，判断当前刚度信号是否接近或等于所述期望刚度信号，若是进入步骤s427，若否返回步骤s425，并重复步骤s425-s426；

s427、清空计数器计数，进入步骤s43；

其中，通过所述二维模糊控制器获取所述空气弹簧的当前刚度信号包括如下的步骤：

s4221、将座椅高度值以低、适中、高进行等级划分，并设置x表示本次采集到的座椅高度值，x取值范围为[0，100]，；

s4222、设置关于x的隶属度函数μ_座椅高度，所述关于x的隶属度函数μ_座椅高度为：

s4223、每次采集座椅高度值x，通过所述隶属度函数μ_座椅高度计算分别隶属于低、适中、高的座椅高度值等级的值μ_x1、μ_x2、μ_x3，以对座椅高度值进行模糊化；

s4224、将空气弹簧的气囊的气压值以低、中、高进行等级划分，并设置y表示表示本次采集到的气囊气压值，y取值范围为[0，100]；

s4225、设置关于y的隶属度函数μ_气囊气压，所述关于y的隶属度函数μ_气囊气压为：

s4226、每次采集气囊气压值y，通过所述隶属度函数μ_气囊气压计算分别隶属于低、中、高的气囊气压值等级的值μ_y1、μ_y2、μ_y3，以对气囊气压值进行模糊化；

s4227、定义集合p＝{p₁，p₂，p₃，p₄，p₅，p₆，p₇，p₈，p₉}，分别计算μ_x1和μ_y1的乘积、μ_x1和μ_y2的乘积、μ_x1和μ_y3的乘积、μ_x2和μ_y1的乘积、μ_x2和μ_y2的乘积、μ_x2和μ_y3的乘积、μ_x3和μ_y1的乘积、μ_x3和μ_y2的乘积、μ_x3和μ_y3的乘积，并将上述乘积依次表示为p₁、p₂、p₃、p₄、p₅、p₆、p₇、p₈、p₉；

s4228、通过设置的气囊气压值等级和座椅高度值等级与气囊刚度值之间的对应关系表，查询获得气囊刚度值；

s4229、根据公式去模糊以获得所述空气弹簧的当前刚度信号Stiff_current，式中Pi为通过设置的气囊气压值等级和座椅高度值等级与气囊刚度值之间的对应关系表，查询获得的所述气囊刚度值；

其中，通过所述逆动力学模型获取所述车辆当前路况信号包括如下的步骤：

s4241、根据座椅悬架结构，建立座椅动力模型；

s4242、建立所述座椅动力模型的动力方程：

其中，m_s表示座椅簧上质量，k_s表示气囊的刚度，c_s表示电流变阻尼器的阻尼，z_s表示座椅的位移，z_r表示路况信号；

s4243、由所述动力方程得到路况信号z_r的表达式：

s4244、通过状态观测器进行观测、以估算出和并通过所述动力学模型计算得到当前路况信号z_r。