[发明专利]基于辨识模型的汽车动力总成主动振动控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于辨识模型的汽车动力总成主动振动控制方法及系统，此方法包括步骤：1)通过离线辨识获取控制所需的辨识模型，并作为前馈部分；2)通过转速信号计算最大激励频率，作为前馈部分的前馈输入；3)加速度信号作为前馈部分的反馈输入，通过前馈输入与反馈输入生成目标控制信号；4)将控制信号施加于作动器后产生作动力，以与发动机激励力直接抵消来主动降低发动机振动。本发明具有操作简单快捷、主动振动控制效果好、避免复杂的非线性建模过程、成本低等优点。

技术领域

本发明主要涉及汽车技术领域，具体涉及一种基于辨识模型的汽车动力总成主动振动控制方法及系统。

背景技术

随着社会技术的进步，人们对汽车舒适性的要求越来越高，而乘坐舒适性已经成为衡量汽车性能的一项重要指标。其中，影响乘坐舒适性的主要因素是汽车振动，引起汽车振动的原因有很多，动力总成振动作为主要原因之一值得引起重视。动力总成振动主要由发动机汽缸内的燃烧与活塞的往复运动所致，该振动经发动机悬置系统传递到车架，进而传递到车辆内，影响乘坐的舒适性。

为了提高乘坐舒适性，需设计合理的悬置系统来达到衰减振动的目的。悬置系统的发展主要经历了橡胶悬置、液压悬置和主动悬置的过程。其中，橡胶悬置因自身材料影响，耐高低温性能较差且不耐油；液压悬置在高频下会出现动态硬化现象；半主动悬置的动力学响应对结构参数敏感，需严格的设计要求和制造工艺。另外动力总成振动主动控制为了获得好的控制效果，一般从正向构建复杂的传递模型，这种模型具有很强的非线性并涉及多个传递零部件，想获得准确的模型难度很大。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种操作简单快捷、主动振动控制效果好的基于辨识模型的汽车动力总成主动振动控制方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种基于辨识模型的汽车动力总成主动振动控制方法，包括步骤：

1)通过离线辨识获取控制所需的辨识模型，并作为前馈部分；

2)通过转速信号计算最大激励频率，作为前馈部分的前馈输入；

3)加速度信号作为前馈部分的反馈输入，通过前馈输入与反馈输入生成目标控制信号；

4)将控制信号施加于作动器后产生作动力，以与发动机激励力直接抵消来主动降低发动机振动。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述步骤2)的具体过程为：

2.1)在汽车的发动机不工作状态下，通过控制作动器对发动机施加扫频激励，并记录频率、电压和加速度三个信号；取加速度信号的幅值包络线，将数据离线处理为含频率、加速度/电压的模型，此为第一列表模型；

2.2)对发动机进行定置上升振动测试，提取其最大激励频下的加速度幅值，即获得了含频率和加速度幅值的模型，此为第二列表模型；将该加速度幅值除以2.1)中同频率下的加速度/电压，可获得最大激励频率和该频率下控制电压幅值的模型关系，此为第三列表模型；

2.3)将发动机预设转速以上等分为多段，提取每段的上限转速值；将汽车发动机点火开启，将发动机转速固定为定转速；此时输出的信号频率为最大激励频率，幅值为步骤2.2)获得的控制电压的信号；同时得到对应的相位角；

根据最大激励频率和最小加速度幅值两个前提条件，找出该转速下的最佳相位角，从而获得了最大激励频率和最佳初始相位角的第四分段模型；

2.4)根据控制信号的控制频率、控制电压幅值和控制相位角，将第三列表模型和第四分段模型结合起来，构建正弦函数模型，即第五列表模型，从而得到前馈输入。

在步骤2.1)中，扫频激励为非等电压幅值或白噪声或等电流幅值或等电压幅值。