基于T-S模糊模型的车辆电液悬架系统H_∞控制

来源：中国血液净化杂志2018年第8期北京时间：

作者：余曼, 周辰雨, 魏朗, 赵轩, 余强

单位：1. 长安大学 汽车学院, 陕西 西安 710064;2. 西安市汽车维修行业管理处, 陕西 西安 710061"],"fundList_en":["

摘要：为了进一步降低主动悬架作动器输出力并优化控制系统鲁棒性，建立车辆7自由度整车模型，采用Takagi-Sugeno （T-S）模糊建模技术，设计主动悬架外环<em>H</em>_&infin;控制器，从而根据路面输入调节主动悬架性能，提升作动器能效。通过构建一个包括控制器稳定性分析、悬架运动空间及力的限值问题的线性矩阵不等式组，将控制器的优化问题转换为此线性不等式组的求解问题，并结合并行分配补偿控制技术，得到此控制器状态反馈系数。针对系统不确定性参数，内环采用自适应鲁棒控制方法，提升控制力的跟踪性能。通过对不同路面轮廓激励工况、交叉轴双轮激励工况以及控制力跟踪性能进行仿真试验，分析被动悬架和主动悬架性能评价指标，并对其作动器输出力进行对比研究。研究结果表明：在小激励下，基于T-S模糊模型的<em>H</em>_&infin;控制主动悬架相比被动悬架，各车轮处加速度均方根值可降低80%以上，与最优控制相比可降低47%以上；而在大激励时，虽然其加速度均方根值有所上升，但其悬架动挠度峰值较被动悬架有所下降；通过路面交叉轴激励对比可以看出，针对整车平顺性参数，该方法可在路面小激励时较被动悬架降低质心、俯仰以及侧倾加速度均方根值达55%、83%以及90%以上；与反演作动器输出力及最优控制作动器输出力对比结果表明，该控制方法可有效降低主动悬架控制力峰值20%以上，并提升控制力的跟踪性能；基于T-S模糊模型的<em>H</em>_&infin;控制可以在保证车辆悬架性能的基础上有效降低系统能耗。

关键词：汽车工程,主动悬架,T-S模糊建模,自适应鲁棒控制,不确定性参数

基金资助：国家重点研发计划项目（2017YFC0803904）；国家自然科学基金项目（51507013）；中国博士后基金项目（2018T111006，2017M613034）；陕西省博士后基金项目（2017BSHEDZZ36）；陕西省重点产业创新链（群）项目（2018ZDCXL-GY-05-03-01）；陕西省重点研发计划项目（重点项目）（2018ZDXM-GY-082）