基于道路信息反馈修正的悬架MPC预瞄控制研究

来源：中国血液净化杂志2025年第5期北京时间：

作者：吴骁, 史文库, 杨红波, 陈龙, 陈志勇

单位：1. 吉林大学　汽车工程学院，吉林　长春　130022","2. 江苏大学　机械与交通工程学院，江苏　镇江　212013","3. 太原理工大学　机械与运载工程学院，山西　太原　030024

摘要：<p>基于MPC算法的悬架预瞄控制系统将路面不平度的预瞄结果作为道路激励，计算最优作动力，以提升系统的平顺性，然而实际运行环境较为复杂，路面不平度的预瞄结果与悬架受到的道路激励之间存在误差，影响该系统的实际使用性能，针对该问题，提出一种道路信息反馈修正机制，以降低路面不平度预瞄结果的误差，使悬架预瞄控制器适用于复杂的真实道路工况，提升悬架预瞄控制器的实际使用特性。基于MPC算法，建立了悬架预瞄控制系统，仿真计算了该系统在连续路面与冲击路面激励下的振动响应，分析了预瞄偏差对悬架振动结果的影响；设计了一种路面垂向激励反馈修正模块，基于状态信息识别的路面不平度结果修正路面不平度的预瞄结果，用于悬架MPC控制，提高了悬架预瞄控制系统的道路感知能力，提升了车辆的综合力学特性。研究结果表明：采用MPC算法的悬架预瞄控制系统对路面不平度的预瞄结果的准确性要求较高，路面不平度的预瞄结果与实际激励相差越大，悬架的振动响应越偏离理想效果；在预瞄路面为D级而实际激励为A级的工况下，引入道路信息反馈修正机制后，悬架预瞄控制系统的平顺性提升了85.45%，操纵稳定性提升了86.53%，能耗降低了97.26%。采用反馈修正机制可增强悬架MPC控制器的综合力学性能。</p>

关键词：汽车工程,悬架预瞄控制,模型预测控制,路面不平度预瞄,状态观测,反馈修正,主动悬架