汽车主动悬架系统舒适性的分数阶ID优化控制

摘要

为提高汽车的乘坐舒适性,研究提出一种分数阶积分-微分(ID)优化控制方法.根据1/4车非线性主动悬架系统数学模型,采用控制系统频域方法设计出控制器参数,并分析了控制系统的稳定性和鲁棒性.为抑制实际悬架非线性环节和随机路面激励对控制性能影响,仅对控制器的分数阶阶次参数进行离线优化搜索.上述方法能避免悬架系统在线优化控制方法中因存在控制延迟而导致实时控制效果不佳的问题,具有简单有效、易于工程实现的特点.主动悬架系统的控制仿真结果表明,在不同路面及车速工况下,相比整数阶比例-微分(PD)控制情形,上述控制方法均能获得更好的控制效果,且进一步减少人体敏感频率范围内的车身垂直振动加速度,提高了汽车乘坐舒适性.