基于改进人工蜂群算法的主动悬架LQR控制器设计
2021-06-16王雅璇罗建南罗小桃杨晓青喻凡
噪声与振动控制 2021年3期
关键词:优化
王雅璇,罗建南,罗小桃,杨晓青,喻凡
(1.上海交通大学 机械系统与振动国家重点实验室,上海 200240;2.上海大学 机电工程与自动化学院,上海 200444;3.上海宇航系统工程研究所,上海 201109)
悬架作为车辆行驶性能中重要的相关系统,其性能好坏对车辆的行驶平顺性和乘坐舒适性有着重要影响[1]。目前对于悬架系统的研究主要集中在主动悬架控制策略的设计上,历年来国内外学者在此领域做了很多研究,众多控制方法和策略也都逐渐应用到主动悬架的控制上。其中,最优控制中的线性二次型调节器(Linear quadratic regulator,LQR)控制算法相对成熟,其理论基础也比较完善,因此得到广泛应用。但该控制策略的控制效果主要取决于其性能指标权重系数的分配,早期研究人员主要通过试错法依靠经验对权重系数进行调试。随着智能算法的发展,许多学者开始将智能算法应用于主动悬架控制策略的设计中,He等[2]引入遗传算法对车辆组合系统中LQR控制器和Kalman滤波器进行改进,使车辆组合系统的整体性能得到提升;孔英秀等[3]结合粒子群优化和差分进化算法的优势,对具有双线性矩阵不等式约束的主动悬架H∞控制器优化参数,使悬架系统在考虑输入时滞时仍能保持自身性能;冯金芝等[4]提出分层控制策略,将遗传算法应用到模糊PID上层控制器上,实现了控制器的参数自适应;殷智宏等[5]利用免疫算法对主动悬架的模糊控制器进行二次寻优,并与传统模糊控制器进行控制效果对比,结果表明所设计的控制器使悬架性能得到有效提升。……
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