参数不确定性下主动悬架的H2/H∞保性能控制策略

本文主要探讨了"考虑参数不确定性的主动悬架H2/H∞保性能控制"这一关键技术问题。车辆主动悬架系统的稳定性和性能对于驾驶舒适性和安全性至关重要。在实际应用中，由于车辆运行环境和工况的变化，系统参数的不确定性是一个不可忽视的因素，这可能导致控制不稳定性和性能下降。 首先，研究者针对这种不确定性，构建了一个包含1/4车辆模型的主动悬架系统，该模型着重考虑了车身垂向加速度的H2范数作为控制输出的性能指标，目标是通过最小化这个指标来提升车辆的平顺性。同时，为了确保行驶安全，他们还将悬架动挠度和轮胎动载荷的限制作为控制器的H∞性能约束，这反映了对系统动态范围和抗干扰能力的需求。 接着，作者采用Lyapunov稳定性理论为基础，设计了一种混合H2/H∞保性能状态反馈控制策略。这种策略的核心在于将保性能控制问题转化为线性矩阵不等式的凸优化问题，这是一种数学上的技术手段，可以将复杂的控制问题简化为可求解的形式。通过这种方式，研究者试图减少控制器设计的保守性，即通过利用不确定矩阵的结构信息，引入自由变量，以实现更精确的控制性能。 实验部分，通过对某1/4车辆主动悬架的仿真验证，结果显示在外部路面扰动的情况下，提出的控制策略表现出显著的优势。它有效地抑制了外界扰动对系统的影响，显著提高了主动悬架的动态响应性能和稳定性。这表明，该控制策略不仅考虑了参数不确定性，还兼顾了系统的动态响应和安全性，对于实际车辆的主动悬架设计具有重要的工程价值。 这篇文章探讨了主动悬架系统在参数不确定性下的控制挑战，并通过结合H2范数和H∞控制理论，提出了一个既能保证性能又能抵抗不确定性影响的控制策略。这种策略不仅有助于提高驾驶体验，还能提升汽车的安全性能，为未来的智能车辆系统提供了一种有效的解决方案。