多作动器协同的特种车辆主动悬架控制方法.docxVIP

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2025-07-23 发布于北京
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多作动器协同的特种车辆主动悬架控制方法.docx

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第61卷第8期机械工程学报Vol.61No.8

2025年4月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGApr.2025

DOI：10.3901/JME.2025.08.228

多作动器协同的特种车辆主动悬架控制方法*

张聪1,2刘爽1,2赵丁选3卫燕侨1,2刘世纪1

(1.燕山大学电气工程学院秦皇岛066004；

2.燕山大学河北省工业计算机控制工程重点实验室秦皇岛066004；

3.燕山大学机械工程学院秦皇岛066004)

摘要：针对特种车辆的行车调平和行驶平顺双重需求，提出多作动器协同的主动悬架控制方法。将整车等效为由作动器驱动的带有相互耦合关联的悬架节点，建立面向控制器设计的全驱动型悬架节点动力学模型。针对系统状态不可测，但误差可解算的实际情况，提出基于误差的协同控制器和扩张状态观测器，实现高精度行车调平。开拓从“面”到“点”的新视角，探索改善行驶平顺性的新思路和新方法。在协同调平框架下，有机融入经典加速度阻尼控制方法，以达成行车调平和行驶平顺的双重目标。借助汽车系统仿真软件Carsim验证提出方法的有效性。结果表明，与单纯行车调平控制方法对比，所提方法调平效果相当，平顺特性更优；与经典平顺控制方法对比，所提方法凭借协同调平的框架优势进一步提升了车辆的平顺特性。关键词：主动悬架；协同控制；行车调平；行驶平顺性；扩张状态观测器

中图分类号：U461；TP273

Multi-actuatorCooperationEmpoweredActiveSuspensionControl

MethodforSpecialVehicles

ZHANGCong1,2LIUShuang1,2ZHAODingxuan3WEIYanqiao1,2LIUShiji1

(1.SchoolofElectricalEngineering,YanshanUniversity,Qinhuangdao066004;

2.KeyLabofIndustrialComputerControlEngineeringofHebeiProvince,

YanshanUniversity,Qinhuangdao066004;

3.SchoolofMechanicalEngineering,YanshanUniversity,Qinhuangdao066004)

Abstract：Amulti-actuatorcooperationempoweredactivesuspensioncontrolmethodologyisproposedfordrivinglevelingandridingcomfortofspecialvehicles.Afullydrivensuspensionnodesdynamicsmodelaimedatcontrollerdesignisestablishedbydecomposingtheentirevehicleintocoupledsuspensionnodesdrivenbyactuators.Anerror-basedcooperativecontrollerandanerror-basedextendedstateobserverareproposedtoachievehigh-precisiondrivinglevelingregardingthefactthatthesystemstatesareunmeasurablebuttheerrorscanbesolved.Anewperspectivefrom‘surface’to‘point’isdevelopedtoexpandnewideasandmethodsforimprovingridingcomfort.Theclassicaccelerationdampingdrivencontrolmethodisorganicallyintegra