基于T-S模糊模型的汽车主动悬架鲁棒控制研究

摘要

悬架是汽车的重要组成之一，它对汽车的行驶平顺性、操作稳定性等多种使用性能都有很大的影响，因此设计优良的悬架系统，对提高汽车产品质量有极其重要的意义。对于在多变环境中工作的车辆，在影响因素复杂的情况下，被动悬架难以满足期望的性能指标。主动悬架是当今汽车发展的重要方向之一，已成为国内外汽车领域内一个较为活跃的热门研究课题。汽车主动悬架是一非线性系统，难以获得精确的数学模型，即使能够建立其数学模型，也往往过于复杂，使得传统控制难以达到理想的控制效果。 本课题在参阅大量国内外文献的基础上，建立了1/2车4自由度主动悬架的T-S模糊模型，研究了基于该模型的鲁棒控制问题： 提出了基于T-S模糊模型的H<,∞>控制方案。考虑系统部分状态不能直接量测的情况，设计了状态观测器，并应用线性矩阵不等式方法求出了模糊控制律。所设计的模糊控制器，使得闭环模糊系统全局渐近稳定，并满足H<,∞>控制性能。仿真结果表明设计的主动悬架与被动悬架相比，系统能快速稳定，其舒适性和平顺性也得到了一定的改善。 考虑到车载质量不确定的情况，提出了基于T-S模糊模型的保性能控制方案，并且得到了相应的线性矩阵不等式形式。针对含有参数不确定性的主动悬架系统进行了仿真研究，结果表明该方法能够取得较满意的控制效果，也证明了主动悬架系统在减少振动、提高汽车平顺性方面要优于被动悬架。

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第1章绪论

1.1汽车悬架系统概述

1.1.1汽车悬架的主要作用

1.1.2汽车悬架的结构形式

1.1.3汽车悬架的发展趋势及应用前景

1.1.4课题背景及国内外研究现状

1.2研究的目的、意义和方法

1.3论文的主要研究内容

第2章T-S模糊模型理论基础

2.1引言

2.2模糊模型的研究

2.3模糊模型的设计方法

2.3.1基于静态模糊模型的设计方法

2.3.2基于动态模糊模型的设计方法

2.4模糊控制系统稳定性分析

2.5本章小结

第3章汽车主动悬架T-S模糊模型的建立

3.1引言

3.2模型推导的前提

3.3 1/2车主动悬架的模型结构

3.4 1/2车主动悬架系统动力学分析

3.5 1/2车主动悬架系统的非线性模型

3.6 1/2车主动悬架的T-S模糊模型

3.7某1/2车模型参数

3.8本章小结

第4章基于T-S模糊模型的汽车主动悬架H∞控制

4.1引言

4.2汽车主动悬架H∞控制器设计

4.3仿真计算及结果分析

4.4本章小结

第5章基于T-S模糊模型的主动悬架保性能控制

5.1引言

5.2含有不确定参数的1/2车主动悬架系统的非线性模型

5.3含有不确定参数的1/2车主动悬架的T-S模糊模型

5.4保性能控制律的设计

5.5仿真计算及结果分析

5.6本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

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