[发明专利]一种多自由度主动减振机构控制方法、系统及减振机构

说明书

本发明公开了一种多自由度主动减振机构控制方法、系统及减振机构，其方法包括步骤：根据预设自适应率的自适应控制算法，修正所述多自由度主动减震装置在俯仰和横滚减振方向上的负载转动惯量；计算所述多自由度主动减震装置在垂向减振方向上采用的天棚主动阻尼控制算法中电缸输出力；根据修正后所述负载转动惯量和所述电缸输出力，综合控制所述多自由度主动减震装置进行主动减震。本发明可以在运载设备运动过程中对横滚、俯仰，以及垂向运动三个方向的振动进行主动抑制，提高对低频大幅值振动的抑制效果。

技术领域

本发明涉及主动减震技术领域，特别涉及一种多自由度主动减振机构控制方法、系统及减振机构。

背景技术

目前市面上常用于运载装置上的主动减震装置，多采用被动减震的方式以减轻高频振动对所运载的人和货物的影响，而被动减震的方式对于低频段的幅值较大的振动并不能起到很好的减振效果，在路面质量较差的情况下，会对所运载的伤员和货物造成较大的损伤，尤其在像军队救援车一类的应用场景中，路面颠簸起伏严重，仅靠被动减振难以达到有效的减振效果，严重时可能威胁伤员的生命安全。

因此目前需要一种多自由度主动减振机构控制方法，针对军用或民用救护车等对减振性能要求较高的运载设备，在运载设备运动过程中对横滚、俯仰，以及垂向运动三个方向的振动进行主动抑制，提高对低频大幅值振动的抑制效果。

发明内容

为解决目前减震装置减震效果较差的技术问题，本发明提供一种多自由度主动减振机构控制方法、系统及减振机构，具体的技术方案如下：

本发明提供一种多自由度主动减振机构控制方法，应用于多自由度主动减震装置，所述多自由度主动减震装置的上台面坐标系相对于惯性坐标系在横滚、俯仰以及垂向三个自由度上相对运动，包括步骤：

根据预设自适应率的自适应控制算法，修正所述多自由度主动减震装置在俯仰和横滚减振方向上的负载转动惯量；

计算所述多自由度主动减震装置在垂向减振方向上采用的天棚主动阻尼控制算法中电缸输出力；

根据修正后所述负载转动惯量和所述电缸输出力，综合控制所述多自由度主动减震装置进行主动减震。

本发明提供的多自由度主动减振机构控制方法中分别通过自适应控制算法多自由度主动减震装置中横滚和俯仰自由度进行主动减震，以及通过天棚主动阻尼控制算法对多自由度主动减震装置中垂向自由度进行主动减震，针对不同震动场景在各个自由度上均可实现有效的减震效果，提高减振效果的稳定性和准确性。

在一些实施方式中，所述多自由度主动减震装置在垂向减振方向上采用结合双电机同步力控方案的天棚主动阻尼控制算法，所述多自由度主动减震装置的上台面和下台面之间设置有弹簧阻尼器、第一输出电缸和第二作动器；

所述的计算所述多自由度主动减震装置在垂向减振方向上采用的天棚主动阻尼控制算法中电缸输出力，具体包括：

分别计算所述天棚主动阻尼控制算法中所述第一电缸的电缸输出力和所述第二作动器的等效作动器输出力。

在一些实施方式中，所述的根据预设自适应率的自适应控制算法，修正所述多自由度主动减震装置在俯仰和横滚减振方向上的负载转动惯量，具体包括：

预设所述自适应控制算法的自适应率，如下：

其中，u为该自由度转轴处被施加的外力，为柯氏力、离心力和粘滞摩擦力；G(θ)为重力力矩和库伦摩擦力；J为该自由度转轴处的负载转动惯量，K_D为速度误差反馈系数，分别为第一参考变量和第二参考变量，

修正所述多自由度主动减震装置在俯仰和横滚减振方向上的所述负载转动惯量。