[发明专利]一种全车主动悬架自适应定周期采样控制器设计方法及其系统

说明书

本发明公开了一种全车主动悬架自适应定周期采样控制器设计方法及其系统，其具体步骤为：建立全车主动悬架模型，确定学习参数和增益常数，结合全车主动悬架模型与学习参数、增益常数确定连续时间形式的采样控制信号，并将其通过零阶保持器变为阶梯采样控制信号，本发明仅需通过采集主动汽车悬架系统的采样信息，即可实现对主动汽车悬架系统自适应控制，不但有效提高了自适应控制方法中全车主动悬架系统信息的使用率，而且有效的减少了网络控制算法下传输资源的损耗，减少了计算机的计算负担。

技术领域

本发明涉及汽车主动悬架控制领域，特别是一种全车主动悬架自适应定周期采样控制器设计方法及其系统。

背景技术

近年来，随着科技的快速发展和人们生活水平的不断提高，汽车已经成为人们生活中不可或缺的代步工具，并且每年的汽车销量都在稳步增长。各大汽车生产商为了在商贸竞争中具有更大的优势，在提升汽车的性能方面投入了大量资源。而在汽车的性能中，汽车的稳定性无疑是考量汽车舒适性的重要指标。作为保持汽车稳定性的重要元件，汽车悬架系统的控制问题也引起了众多学者的广泛关注。

现代汽车中的悬架有两种，一种是从动悬架，另一种是主动悬架。相比于从动悬架，主动悬架系统的刚度和阻尼特性能根据汽车的行驶条件(车辆的运动状态和路面状况等)进行动态自适应调节，使汽车始终处于最佳减振状态。近年来，针对主动悬架系统的自适应控制问题吸引了诸多控制工程研究人员的关注，并且国内外的学者已经取得一系列研究结果。但是，现有技术仍然存在以下问题：

一、对于目前现有的主动悬架系统控制方法，控制对象大部分都是四分之一汽车悬架系统，忽略了各个主动汽车悬架系统相互间的影响，在只控制独立的四分之一汽车悬架系统时，无疑可以保证当前悬架系统的稳定性。但是，即使当前的四分之一汽车悬架系统稳定时，其他汽车悬架系统仍有可能在保持制动，而给该控制好的悬架系统带来影响，从而影响整个汽车的稳定性。另外，从整个车身的角度看，即使当所有的悬架系统都保持稳定，当前的称身状态仍有可能处于一种倾斜或者俯仰的状态。

二、在现有的全车主动悬架系统控制方法中，需要实时反馈悬架系统中的信息。而从实际角度来看，以往的控制方法中，需要对汽车的数据进行一个实时获取，即每时每刻都需要获取汽车的反馈信息，如1秒到2秒内，存在着1.1 秒至1.9秒，以往的控制方法中需要在这1秒至2秒时间内所有的相关汽车数据，完成汽车进行控制，而我们知道，汽车的悬架系统的受力大小和方向每时每刻都在变化，而完全采集这些所有的变化信息基本上是很难实现的。因此，以往的自适应控制方法在实际应用中有着很大的局限性。

三、现有的自适应方法虽然可以实现对主动悬架系统的控制，但是在面对部分数据缺失等情况时，会导致无法计算控制信号，从而丢失控制效果。因此，汽车在数据缺失时刻就得不到有效的控制，无法保障系统的稳定性。

发明内容

本发明提供一种全车主动悬架自适应定周期采样控制器设计方法及其系统，以克服自适应控制方法在实际应用中有着很大的局限性等问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种全车主动悬架自适应采样控制器设计方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1、建立全车主动悬架模型；

步骤2、结合全车主动悬架模型与自适应律，获得虚拟误差面和学习参数；

步骤3、结合全车主动悬架模型与虚拟误差面、学习参数获得连续时间形式的采样控制信号；

步骤4、将连续时间形式的采样控制信号通过零阶保持器变为阶梯采样控制信号。

进一步的，所述全车主动悬架模型具体公式为：