基于魯棒控制的電磁主動懸架整車平順性分析

孫鳳 趙杰 周冉 汪思卓 徐方超 金俊杰

摘 要：針對傳統被動懸架系統無法在復雜工況時保持較好行駛平順性的問題，為電磁主動懸架設計了魯棒控制器．建立整車七自由度電磁懸架動力學模型，利用魯棒控制理論對被控輸出和控制輸入量進行加權處理，設計了Ｈ∞ 魯棒控制器．在車速為３０ｋｍ／ｈ和６０ｋｍ／ｈ的隨機路面、２０ｋｍ／ｈ和４５ｋｍ／ｈ的正弦沖擊路面時，對電磁主動懸架系統進行仿真分析．結果表明，魯棒控制的電磁主動懸架與被動懸架相比，主要性能指標均有所改善，在隨機路面下車身垂向加速度改善２８０３％，說明所設計的魯棒控制器比較合理，采用魯棒控制的電磁主動懸架可以有效改善汽車行駛的平順性．

關 鍵 詞：汽車平順性；魯棒控制；電磁主動懸架；整車模型；加權函數；隨機路面；正弦沖擊；仿真分析

中圖分類號：ＴＰ２７３ 文獻標志碼：Ａ 文章編號：１０００－１６４６（２０２３）０４－０４１８－１０

汽車懸架系統是影響汽車行駛平順性的最重要因素之一，行駛平順性作為汽車的重要性能指標，一直是汽車行業研究的重點［１－３］．占據汽車市場主導地位的被動懸架，由于懸架參數不可調節，無法滿足汽車越來越高的性能需求．而電磁主動懸架能夠通過對懸架系統的主動控制，大大改善汽車的行駛平順性，因其擁有壽命長、響應快和無摩擦損耗的特點，成為國內外學者的研究熱點［４－６］．