扭杆式履带车辆机电悬架的非线性随机最优振动控制

摘要

履带车辆在崎岖的路面上行驶时,其车体在随机路面作用下产生剧烈振动,严重影响作战人员的工作环境与行进间的射击精度,因此需要对车体的振动加以控制.本文研究了考虑电机执行器有界时扭杆式履带车辆机电悬架非线性随机振动的最优控制.首先根据扭杆式悬架空间结构和空气弹簧力学模型,建立了机电悬架的非线性随机动力学模型.随后,基于随机动态规划原理建立机电悬架系统动态规划方程,考虑到电机执行器的执行能力有限,求解该方程确定了随机最优有界控制策略.最后,通过对比受控与未受控系统的响应统计量,对提出控制策略的控制效果进行评估,并讨论了控制回路时滞对控制效果的影响规律.结果表明提出的控制策略可以有效降低履带车辆机电悬架系统的非线性随机振动,并且控制策略对系统参数变化具有较好的鲁棒性,为保证主动控制力的有效性,时滞时间应控制在0.15 s以内.