基于滤波技术的非线性Backstepping主动悬架控制

摘要：

为了提升车辆的乘坐舒适性,降低在恶劣道路环境下悬架撞击限位块的概率,建立七自由度非线性主动悬架模型,采用滤波技术对主动悬架控制器进行优化研究.构建线性滤波Backstep-ping主动悬架控制器,对其进行零动态特性分析,以保证系统的稳定性.针对此类控制器不能调节低通带宽从而无法实现根据车辆运行工况对控制目标进行调整的缺陷,构建滤波参数可调的非线性滤波控制器,通过对低通范围的自适应调节,实现对悬架动挠度及车身加速度均衡控制.通过对正弦路面和随机路面进行仿真分析,对比研究自适应滤波、线性滤波主动悬架及被动悬架加速度参数及右前车轮悬架动挠度,分析其对车辆舒适性和操纵稳定性的影响.研究结果表明:在小激励时基于线性滤波及非线性滤波的主动悬架减振效果相似,相比被动悬架可以将加速度参数降低80％以上;在大激励极限工况时,线性滤波控制器对加速度参数的改善更加显著,而非线性滤波控制器降低了悬架动挠度.对比车轮动位移参数可知,主动悬架2种滤波器皆有效降低了轮胎脱离路面的概率.基于自适应滤波的非线性Backstepping控制是提升车辆舒适性和操纵稳定性的有效方法.

关键词：汽车工程、七自由度整车模型、主动悬架、Backstepping控制、自适应滤波

所属期刊栏目：37

分类号：U463.33(汽车工程)

资助基金：教育部高等学校博士学科点专项基金项目20110205110008

在线出版日期：2017-05-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：115-126