磁流变电控悬架对车辆侧倾与俯仰的影响

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基于磁流变(Magnetorheological,MR)技术的汽车电控悬架能够实现行驶平顺性和操纵稳定性的同时提升。本文将从MR技术的精确控制出发,着重研究磁流变电控悬架控制对车辆侧倾和俯仰的影响。为实现MR阻尼器的精确控制,提出并深入研究了一种动态电阻-电容(Resistor-capacitor,RC)算子磁滞模型。所提出的动态RC算子将RC算子和输入的变化率联系在一起,增加了RC算子磁滞模型的描述性能。基于图神经网络原理,将输入数据经过动态RC算子模型进行预处理,构建神经网络模型对MR阻尼器模型进行参数辨识。进行了MR阻尼器在不同频率、不同输入电流下的力特性试验,对比了Bouc-Wen模型、基本RC算子模型和动态RC算子模型的MR阻尼器输出力的均方误差(mean square errors,MSEs)。结果表明,动态RC算子模型能够更加准地预测MR阻尼器的输出力。进一步地,为了验证动态RC算子模型的优势,进行了在使用几种不同磁滞模型下的MR阻尼器力跟踪仿真和试验。在MR阻尼器精确模型的基础上,建立了耦合了整车侧倾和俯仰运动的整车模型,并与Car Sim模型进行了对比,验证了数学模型的有效性。在理想天棚阻尼的基础上考虑阻尼器的输出力约束,提出了约束天棚阻尼控制策略。将所搭建的模型在理想天棚阻尼控制、约束天棚阻尼控制和二次规划最优控制策略下,与Car Sim进行联合仿真,对比分析了三种控制策略在车辆侧倾和俯仰的控制效果。
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