结合粒子滤波状态观测的滑模自适应主动悬架控制

摘要

主动悬架控制算法面向应用时将面临参数摄动及算法中状态量无法直接获取问题，发展基于状态观测的鲁棒控制算法是关键.本文建立半车侧倾悬架动力学模型，采用非线性滤波函数对悬架动挠度和车身垂向加速度进行协调，再将之与模糊滑模算法相结合，利用模糊逼近实现滑模切换的连续化以改善抖振问题.在此基础上，通过Lyapunov方法进行参数摄动情况下的控制系统稳定性证明及参数自适应律设计.同时，针对算法中无法直接测量的状态量，设计粒子滤波状态观测器以实时估计其状态值.最后，分别在正弦路面激励和随机路面激励等典型工况下进行仿真分析.结果表明：所设计的观测器能够实时准确提供控制算法所需的状态信息，具有参数自适应性的模糊滑模控制器表现出良好的鲁棒适应性，能更大幅度改善车身姿态和平顺性.

关键词

主动悬架 / 粒子滤波状态观测器 / 参数自适应 / 模糊滑模