基于微分几何法的非线性分数阶悬架主动控制

摘要：

现有主动悬架的研究主要以线性弹簧和线性阻尼组成的悬架系统为研究背景,但油气悬架、空气悬架和磁流变悬架等实际悬架不仅具有非线性特性,而且同时具有黏弹性材料的特点.因此含有非线性刚度和分数阶阻尼的悬架模型能更准确地描述悬架的动力学性能.针对含有三次方非线性刚度及分数阶阻尼的二自由度1/4汽车悬架模型进行研究,利用Oustaloup滤波器算法对悬架系统中的分数阶微分进行近似计算,分别采用PID控制器和基于微分几何理论反馈线性化的LQR控制器对该悬架系统进行主动控制.结果表明,基于PID控制器的主动悬架和基于反馈线性化LQR控制器的主动悬架都能有效提高汽车悬架的舒适性和稳定性,其中反馈线性化LQR主动控制效果明显优于PID控制.

关键词：非线性、分数阶阻尼、Oustaloup滤波器算法、微分几何法、LQR控制

所属期刊栏目：40

分类号：U463.33(汽车工程)

资助基金：国家自然科学基金12072205

在线出版日期：2021-03-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：270-276