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主动悬架有限频域H∞时滞控制参数影响分析及优化

2018-09-26张进秋王兴野贾进峰孙宜权李欣

兵工学报 2018年9期

张进秋, 王兴野, 贾进峰, 孙宜权, 李欣

(陆军装甲兵学院 车辆工程系, 北京 100072)

0 引言

良好的悬架系统对于提高军用越野车辆的乘坐舒适性和越野机动性具有重要意义,与传统被动悬架和半主动悬架相比,主动悬架能够根据路面情况对车体振动进行主动控制,因此能够更好地抑制不平路面传递到车体的振动,是未来车辆悬架发展方向[1-4]。由于传感器信号的采集、控制力的求解计算和作动器的机械响应等原因,时滞现象在主动控制过程中是必然存在的,而其中又以作动器机械响应导致的时滞为主。相关研究表明[5-6],时滞不仅会恶化主动控制的控制效果,而且有可能造成系统失稳,因此,在控制算法设计过程中考虑控制输入的时滞问题对于提高控制的实际效果是十分必要的。

国内外学者对于时滞的控制问题进行了广泛而深入的研究,提出了大量控制方法,如Smith预估控制、自适应控制、预测控制、滑模变结构控制、鲁棒控制、模糊控制、神经网络控制以及它们之间通过相互组合形成的各种改进控制等[7-15]。其中,鲁棒控制虽然具有较为优异的控制性能,但由于计算复杂,限制了其广泛应用。近年来,随着有关线性矩阵不等式(LMI)理论的提出,鲁棒H∞控制算法的设计与计算被大大简化,使之成为一种更为实用的控制方法。此外,H∞控制算法还是一种有效的频域控制方法[16-18],可针对人体敏感的4~8 Hz频段内振动进行控制算法的优化设计,因此成为当前研究的一个热点。……

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