汽车主动悬架多目标最优鲁棒控制LMI方法研究

作者：段建民; 黄小龙^*

来源：自动化仪表, 2019, 40(08): 43-54.

DOI：10.16086/j.cnki.issn1000-0380.2018070029

• 汽车主动悬架
• 性能约束
• 多目标优化
• 状态反馈控制
• 鲁棒控制
• 残性矩阵不等式
• 路面扰动抑制

车辆行驶的过程中,要求行驶平顺性的垂直加速度和俯仰角加速度、悬架的动行程、车轮和路面间的动位移均较小。然而,这三个评价标准在客观上存在矛盾。为了解决半车电液主动悬架系统多目标优化控制问题、改善车辆乘坐舒适性以及行驶安全性,采用线性矩阵不等式(LMI)方法进行约束优化,设计鲁棒H∞最优状态反馈控制器。将汽车主动悬架的控制输出问题归结为鲁棒干扰抑制问题,最小化系统的性能输出,减少垂直加速度和俯仰角加速度。对悬架行程约束和接地性约束,采用Shur引理转化求解有LMI约束的问题,求出全状态最优控制律。仿真中假设平整路面上有一个包块,作为路面扰动脉冲输入。与被动悬架在时域和频域仿真结果对比,该控制方案在舒适性与操纵稳定性方面均得到改进,较好地解决了舒适性与操纵稳定性指标之间的矛盾。

• 出版日期2019
• 单位北京工业大学