[发明专利]基于遗传算法优化的模糊PID主动悬架控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于遗传算法优化的模糊PID主动悬架控制系统，其特征在于，所述系统包括：

信息采集单元，设置在车身上，用于采集路况信息和车身信息，所述车身信息至少包括车身加速度、悬架动行程、车身的俯仰角和侧倾角，利用所述路况信息和所述车身信息生成第一信号；

信息处理单元，与所述信息采集单元连接，用于利用滤波器对所述第一信号执行预处理得到预处理信号，所述预处理信号包含当前路况特征和车身信息特征；

控制器，与所述信息处理单元连接，用于根据所述预处理信号实现控制驱动部件调整悬架本体的工作状态；所述控制器分为上层控制器和下层控制器，所述上层控制器为基于遗传算法模糊PID主动悬架力控制器；所述下层控制器将所述上层控制器输出的期望控制器转化为比例方向电磁阀所需的控制电压，所述比例方向电磁阀通过调节进出悬架流量实现所述上层控制器输出的期望控制力；其中，所述上层控制器通过遗传算法获得模糊规则，根据所述模糊控制规则以及结合所述下层控制器实现对悬架控制。

2.根据权利要求1所述的主动悬架控制系统，其特征在于，所述系统还包括：加速度传感器，用于测量车身加速度；位移传感器，用于测量悬架动行程以及还用于测量位移去计算轮胎动静载比值；陀螺仪，用于测量俯仰角和侧倾角；激光雷达部件，用于测量路况信息并获取路面高程。

3.根据权利要求2所述的主动悬架控制系统，其特征在于，所述轮胎动静载比值表示为

其中，m₁、m₂分别为簧载质量与簧下质量，x_u、x_r分别为运动过程中的轮胎位移以及由于地面起伏而产生的对悬架的输入位移，k_t为轮胎等效刚度系数，g为重力加速度；

所述轮胎动静载比值为小于1，用于在车辆行驶过程中需要轮胎与地面间始终存在正压力，以保证可靠的轮胎附着力。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的主动悬架控制系统，其特征在于，所述主动悬架分为主动空气悬架或主动油气悬架。

5.一种基于遗传算法优化的模糊PID主动悬架控制方法，用于权利要求1-4中任一项所述基于遗传算法优化的模糊PID主动悬架控制系统，其特征在于，包括：

采集当前路况信息和车身信息生成第一信号，所述车身信息至少包括车身加速度、悬架动行程、车身的俯仰角和侧倾角；

利用滤波器对所述第一信号执行预处理得到预处理信号，所述预处理信号包含当前路况特征和车身信息特征；

将所述预处理信号作为输入信号输入控制器，所述控制器分为上层控制器和下层控制器；

在所述上层控制器内通过遗传算法获得模糊规则并结合下层控制器实现对悬架的控制。