考虑多种非线性因素的主动悬架系统最优控制

简介

主动悬架系统中非线性因素直接影响车辆行驶平顺性和操纵稳定性。考虑弹簧、阻尼器和轮胎等多种非线性因素,建立1/4车体非线性主动悬架系统动力学模型,并将其转换成一种仿射非线性系统。应用微分几何理论,对非线性动力学模型进行线性化处理,得到主动悬架系统作动器的控制律,再采用最优控制方法获得系统的最优反馈增益。通过MATLAB软件仿真研究非线性因素对悬架系统的影响,分析基于微分几何理论的最优控制器对非线性主动悬架的控制效果。结果表明:非线性参数c_(2)、ε和k_(tt)导致系统出现较严重的分岔现象,降低系统的稳定性;所设计的控制器能够有效改善主动悬架系统的响应特性,减少非线性因素对系统的不良影响。研究结论可为非线性主动悬架系统的研究提供一定的理论参考。