考虑控制时滞的主动悬架离散系统最优控制

摘要

主动悬架实质上是一个含有时滞的离散控制系统。针对1/4汽车主动悬架系统模型,考虑到时滞量未必是采样周期的整数倍,采用时滞量一般性描述模型。对含时滞主动悬架连续系统进行离散化,将作动器输入转化成部分状态变量,扩展系统状态变量,建立含时滞主动悬架离散系统扩展状态空间模型。选取悬架动行程、车轮动载荷、垂向加速度及作动器能耗作为优化目标,设计了主动悬架离散系统最优控制器。最后,采用MATLAB/SIMULINK软件建立实例仿真模型,分析含时滞主动悬架离散控制系统对随机白噪声路面与阶跃输入的响应特性,结果表明采用最优控制的主动悬架系统响应速度快、控制效果好,时滞量对主动悬架离散系统具有明显的影响,且影响程度与采样周期有关。