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汽车主动悬架系统H∞控制器的降阶
  • ISSN号:1000-8152
  • 期刊名称:《控制理论与应用》
  • 时间:0
  • 分类:TP13[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
  • 作者机构:[1]合肥工业大学电气与自动化工程学院,安徽合肥230009, [2]合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥230009
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50275045,50575064);国家自然科学基金国际合作项目(50411130486).
中文摘要:

基于整车模型设计的主动悬架控制系统,控制器阶数往往较高.在保证主动悬架闭环系统性能的情况下如何尽可能地降低控制器的阶数,是有待解决的问题.本文首先建立汽车7自由度整车悬架模型.针对人体敏感的振动频率范围,设计汽车主动悬架H∞控制器.在此基础上采用Hankel范数最优降阶法对所设计的高阶控制器进行降阶研究,与模态截取法、均衡截取法进行比较,结果显示Hankel范数最优降阶法能获得更好的降阶效果.对采用降阶和全阶控制器的主动悬架系统进行仿真的结果表明,Hankel范数最优降阶法在较大程度地降低控制器阶数的同时,闭环系统频域和时域特性没有明显降低且汽车乘坐舒适性良好.

英文摘要:

The active suspension control system based on the full-vehicle model is usually with a high-order controller. How to reduce the order of controller as low as possible and preserve the performance of closed-loop system is a problem which should be solved. In this paper, a state-space model for a 7-DOF full-vehicle active suspension system is firstly built. By considering the sensitivity of human to vibration, an H-infinity controller is then designed based on the model. The optimal Hankel-norm reduction(OHNR) method is utilized in the study of order-reduction for the designed high-order controller. Comparing with modal truncation method and balanced truncation method, it is shown that OHNR method can obtain a better order-reduction effect. Finally, the simulation results of the reduced-order and full-order active suspension systems demonstrate that the controller order can be considerably reduced by the OHNR method, and that the frequency domain and time domain performances of closed-loop system are not obviously degraded and the vehicle ride-comfort maintains well when the lower-order controller replaces the full-order controller.

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期刊信息
  • 《控制理论与应用》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:华南理工大学 中国科学院数学与系统科学研究院
  • 主编:胡跃明
  • 地址:广州五山路华南理工大学3号楼516室
  • 邮编:510640
  • 邮箱:aukzllyy@scut.edu.cn
  • 电话:020-87111464
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-8152
  • 国内统一刊号:ISSN:44-1240/TP
  • 邮发代号:46-11
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21084