[发明专利]一种基于多智能体的互联空气悬架协同控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种基于多智能体的互联空气悬架协同控制系统及控制方法，在整车受到路面激励后利用气压传感器获取空气弹簧的内部气压，利用速度传感器获取车辆的簧上及簧下质量速度，将上述信息发送至中央控制单元，经中央控制单元计算得到车辆四轮位置处的目标悬架力。将阻尼、互联、车高三个悬架力的输出机构视为三个慎思型的智能体并结合所需悬架力的大小和各自的动作成本制定三者的协同控制策略对整车的目标悬架力进行分配输出，输出的悬架力将反馈作用于整车。本发明可有效解决三个悬架力输出机构耦合度高，难以协同的问题，同时降低系统因电磁阀开闭过于频繁产生的能耗。

技术领域

本发明涉及互联空气悬架控制领域，具体涉及的是互联空气悬架的三个悬架力输出机构之间的协同控制系统以及控制策略。

背景技术

空气悬架系统是车辆安全行驶的重要系统之一，能够有效缓解路面对车辆的局部冲击。互联空气悬架作为空气悬架的衍生结构，可以更进一步地提高车辆的行驶平顺性和道路友好型，具备车高、互联和阻尼三个悬架力输出机构是其主要特点之一。

然而，三个悬架力输出机构耦合度高，尤其是互联和车高部分，两者均是通过开闭电磁阀对空气弹簧进行充放气从而达到改变空气弹簧力的目的，这就容易使电磁阀的开闭频率过于频繁并导致电磁阀的寿命缩短和系统整体能耗的增加。

国家专利CN202010594863.1提出了一种基于MPC模型预测控制的互联空气悬架协同控制系统。虽然实现了三个悬架力输出机构的协同控制，但是控制系统过于复杂，且未考虑互联与车高在车辆行驶过程中的充放气矛盾问题。

国家专利CN108839532B提出了一种互联空气悬架根据气压适时调节互联状态的控制方法，但是同样忽略了在调节互联状态的同时如何协同控制车高。

虽然互联空气悬架的控制方法在众多学者的努力下已经取得了很大的进展，但是互联和车高在充放气方面的矛盾一直未得到根本解决。因此，对现有的互联空气悬架控制系统还需要进行改进。

发明内容

为了解决现有技术中存在的不足，本发明提出了一种基于多智能体的互联空气悬架协同控制系统及控制方法，在互联空气悬架系统的基础上，结合整车的目标悬架力和车高、互联、阻尼这三个悬架力输出机构各自的能耗成本，完成悬架力的分配输出，实现了三者之间的协同控制，减少了系统的整体能耗。

本发明所采用的技术方案如下：

一种基于多智能体的互联空气悬架协同控制系统，包括信息采集单元、中央控制单元、车高智能体、互联智能体、阻尼智能体以及三个智能体对应的悬架力输出机构；所述信息采集单元用于采集车辆基本信息并输入至中央控制单元，所述中央控制单元根据信息采集单元所采集的信息计算出整车当前状态下的目标悬架力F₁；车高智能体、互联智能体和阻尼智能体的动作成本对目标悬架力进行分配，并由高智能体、互联智能体和阻尼智能体对应向车高调节机构、互联调节机构和可调阻尼减振器输出控制指令，车高调节机构、互联调节机构和可调阻尼减振器接收相应的控制指令并执行动作，三个悬架力输出机构对目标悬架力进行分配输出，系统输出的悬架力将反馈作用于整车。

进一步，车高智能体、互联智能体和阻尼智能体按照协同工作策略，决定智能体的工作启停，并控制三个悬架力输出机构对目标悬架力进行分配输出。

进一步，信息采集单元包括气压传感器、速度传感器，所述气压传感器用于测量在受到路面激励时空气弹簧的内部气压；所述速度传感器用于测量整车的簧上质量速度及簧下质量速度。

一种基于多智能体的互联空气悬架协同控制方法，包括以下步骤：

步骤1：根据信息采集单元所采集的信息计算并输出整车当前状态下的目标悬架力F₁；