基于系统实时状态观测的车身高度动态调节控制研究

本文提出了一种基于实时状态观测的车辆车身高度动态调节控制策略,以实现多种路况条件下的车辆高度动态精确控制.不同的道路条件下驾驶员对车辆高度以及姿态稳定性存在不同程度的性能需求,这就需要考虑通过系统外部随机激励来实现车辆高度的动态精确调节与控制.电控空气悬架系统具有非线性特性,仅以悬架动挠度作为参考的车辆高度调节会在随机扰动作用过程中产生极大偏差.因此,本文基于空气弹簧结构与气体流体特性,使用无迹卡尔曼滤波状态观测算法提出了一种悬架静平衡位置观测方法;根据所获知的静平衡位置信息,进一步使用滑模控制算法进行随机激励作用下的悬架高度与车身姿态动态调节.经过模型数值仿真和实车试验验证的结果可知,提出的动态调节控制策略可以实现随机扰动与激励作用下的车辆高度精确控制与车身姿态稳定性保持,从而实现不同道路条件与工况下的车辆综合性能.

一种新型液电式互联馈能悬架的特性分析

提出了一种可回收车辆振动能量的新型液电式互联馈能悬架系统(Energy-harvesting hydraulically interconnected suspension,EH-HIS),并对其垂向、侧倾、俯仰工作模式进行了原理分析.基于系统流量关系和压降原理建立了液电式互联馈能悬架的数学模型,并通过台架试验对仿真模型进行了验证.通过谐波激励下的仿真测试,对系统的阻尼特性与馈能特性进行了分析,验证了液电式互联馈能悬架的阻尼特性具备非对称性和可调节性,可以满足大部分乘用车辆的许用范围.当负载电阻从5Ω增加到25Ω时,相应的等效阻尼系数从7558 N·s·m^(-1)降低至3134 N·s·m^(-1).馈能特性分析显示当负载电阻等于电机内阻时,系统馈能功率将达到最高值,在频率2 Hz振幅30 mm的激励下,系统平均馈能功率可以达到875.9 W.