汽车悬架的鲁棒控制与模型预测控制

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该文的第一部分是悬架系统的鲁棒分析.系统地讨论了悬架系统鲁棒性分析的理论基础.给出了描述汽车系统参数不确定性、未建模动态和非线性不确定性等各种不确定因素的结构不确定系统、仿射参数系统和对角范数有界系统,以及用于系统鲁棒性分析的最大奇异值法和最坏RMS增益法.第二部分是鲁棒主动悬架系统的综合.首先讨论了用加权处理悬架系统相互冲突的诸性能要求的指导性原则.然后,针对加权增广系统,给出了设计输出反馈H<,2>和H<,∞>主动悬架系统的Riccati方法,并基于对某一2DOF四分之一车的设计结果,比较分析了以不同速度在不同路面上行驶时,H<,2>和H<,∞>主动悬架汽车的鲁棒性.明确了当存在诸多不确定因素时H<,∞>主动悬架在提高汽车系统鲁棒性方面的优异性.最后,为了克服H<,2>和H<,∞>控制中选取加权函数的困难,提出了一种确保闭环稳定性的在线自适应线性约束预测控制方法.在该方法中,在线自适应使得路面输入的实时信息得以利用,乘坐舒适性通过在线滚动优化得以改善,而预测控制显式处理约束的能力使作动器输出在允许范围内满足了悬架动行程和接地性的限制要求.
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