四分之一車主動懸架的魯棒控制和在線自適應(yīng)控制

主動懸架的一個重要特點就是要求作動器所產(chǎn)生的力能夠很好的跟蹤任何力控制信號。因此主動懸架的設(shè)計為控制律的選擇提供了一個廣泛的研究領(lǐng)域，這樣就應(yīng)用到控制理論和技術(shù)的相關(guān)知識。本文針對汽車在實際行駛時存在的諸多不確定性，應(yīng)用魯棒控制和自適應(yīng)原理設(shè)計了相應(yīng)的控制律來滿足汽車懸架的性能要求。
首先本文給出討論懸架系統(tǒng)魯棒性分析的理論基礎(chǔ)。接著給出了設(shè)計懸架系統(tǒng)常采用的數(shù)學(xué)模型，利用魯棒控制原理中的方法針對參數(shù)不確定性、未建模動態(tài)和非線性不確定性等各種不確定因素的分別給出了結(jié)構(gòu)不確定系統(tǒng)、對角范數(shù)有界系統(tǒng)和仿射參數(shù)系統(tǒng)的描述。對于懸架系統(tǒng)的評價方法給出了三種即用于系統(tǒng)魯棒性分析的結(jié)構(gòu)奇異值法、最壞RMS增益法和傳函的幅頻特性。尤其針對汽車的特殊性提出了用經(jīng)過頻率加權(quán)后的分析，這樣可以更加符合實際，即人體的生理特性：人體對振動頻率的敏感性。
在設(shè)計中以2個自由度（2DOF）的四分之一車模型為基礎(chǔ)，形成了加權(quán)后的增廣模型系統(tǒng)，利用魯棒控制理論分別設(shè)計了H∞和H2控制器，然后對這兩個系統(tǒng)針對相應(yīng)的不確定性和不同路面、車速的情況下就其性能進行了比較。之后采用魯棒控制理論中的μ綜合方法的DK?迭代法設(shè)計了μ控制器，利用結(jié)構(gòu)奇異值分析了其方法的有效性。
最后針對路面輸入的變化利用在線自適應(yīng)控制，采用在線自適應(yīng)方法。主要是根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前輸入的相關(guān)信息，來相應(yīng)的改變控制器的參數(shù)，從而使控制器調(diào)節(jié)到最適合當(dāng)前輸入的控制參數(shù)。得以最大可能的實現(xiàn)懸架所要求的性能。