附加气室容积可调半主动空气悬架鲁棒控制研究

简介

车辆悬架系统的重要作用是连接底盘和车身,降低路面不平造成的车身振动,提升车辆的行驶平顺性和操纵稳定性。附加气室容积可调空气悬架通过加入不同容积的气室达到改变空气弹簧总容积从而调节悬架刚度的目的,而传统的空气悬架无法改变空气弹簧容积故刚度不可调节。首先建立附加气室容积可调空气弹簧系统数学模型,将该模型以力的方式融入1/4车辆半主动悬架系统,并在此基础上建立八自由度整车半主动悬架模型。其次,采用整车平顺性随机路面输入行驶试验,将试验和仿真数据通过均方根值(RMS)和功率谱密度值(PSD)处理后,进行对比以验证整车模型的准确性。最后,采用H∞方法,通过MATLAB/Simulink工具箱中的鲁棒控制求解控制器,并将时滞试验所测得的时滞时间加入控制器,使得所设计的鲁棒控制器更加符合实际工况。仿真结果显示加入鲁棒控制器的半主动悬架稳定速度更快;有效地改善了中低频段(0.5~12.5)Hz车身质心处和座椅处的加速度,车辆的平顺性得到提高。