基于前馈LQR算法的机电式主动悬架控制研究

摘要

机电式主动悬架系统实现车辆垂向性能调节时，由于机电系统的转动惯量属性，经典二自由度1/4车悬架模型无法描述该悬架系统的运动。此外，道路激励常被作为悬架状态空间的扰动项，由于道路激励无法准确估计，因此考虑道路激励的多维LQR控制率也无法直接构成。为解决上述问题，设计了一种全新的主动悬架前馈LQR控制方法(FF-LQR)。一方面基于三自由度1/4车悬架模型对LQR算法进行针对性设计，另一方面通过构建轮胎-车身运动模型，实现悬架动行程的实时反馈，并以此构建前馈控制率。仿真结果表明：与LQR算法相比，FF-LQR能够进一步降低车身垂向加速度的RMS值和轮胎动变形的RMS值，提高车辆舒适性。

关键词

主动悬架系统 / 1/4车悬架模型 / 前馈控制 / LQR算法