磁流变半主动悬架时滞的LQG-Pade逼近合拍控制

简介

为降低时滞对磁流变半主动悬架工作效果的负面影响，提出一种有别于常规控制量预测时滞补偿的LQG-Pade逼近合拍（LQG-Pade approximation rhythmic，LQGPAR）时滞控制方法。首先，建立考虑时滞的1/4车2自由度的磁流变半主动悬架模型，并基于此模型设计LQG控制器求得理想主动力信号。其次，通过对理想主动力信号进行Pade逼近操作获取考虑时滞的滞后主动力信号，并根据该信号和悬架相对运动速度求取磁流变减振器的控制电流，进而使磁流变减振器的实际响应和悬架相对运动速度合拍。最后，以无时滞控制措施的LQG（无措施LQG）控制器、理想LQG控制器（无时滞）、史密斯预估-LQG（Smith Predictor-LQG，SPLQG）时滞补偿控制器及被动悬架为比较对象，进行悬架性能对比与分析。结果显示：时滞对悬架系统高频振动影响比较明显，尤其是对振动能量集中在高频段内的车轮动载荷的影响最为明显，时滞越大，悬架系统高频振动的抑制效果越差，其中无措施LQG控制器所受影响最为明显；与被动悬架相比，时滞分别为25ms和30ms时，SPLQG控制器能使悬架综合性能分别改善18．69％和8．75％，而LQGPAR控制器可使悬架综合性能分别改善32．24％及2．29．28％。