[发明专利]一种车辆悬架用馈电型电磁阻尼减振控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种馈电型电磁阻尼减振控制方法，特别是一种车辆悬架用馈电型电磁阻尼减振控制方法。

背景技术

汽车在行驶过程中会因路面不平、车速、行车方向的变化而引发车轮、发动机、传动系等的振动，这种振动使得汽车的动力性得不到充分发挥，经济性变坏，影响汽车操作稳定性和平顺性、驾乘的舒适性，因此作为减振保稳部件的悬架就显得必不可少。

悬架用于弹性地连接车架与车桥，缓和行驶中车辆受到的冲击力，保证货物的完好和人员的舒适，衰减由弹性系统引起的振动，传递垂直、纵向、侧向反力和力矩，且使车身按一定轨迹相对车身跳动。汽车不同行驶状态对悬架有不同要求，一般行驶时需要柔软一点以求舒适感，当急转弯以及制动时需要硬一点的悬架以求稳定性。

悬架按工作原理可分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架。被动悬架主要有弹性元件和被动阻尼器组成，结构简单、性能可靠、无能耗，但是被动悬架的阻尼系数和刚度系数一旦确定便无法改变，难以适应复杂的多变性环境。多数半主动悬架是将被动悬架中的不变阻尼换成可变阻尼器，大大改善了悬架的性能。主动悬架采用有源或无源控件组成一个闭环控制系统，根据车辆系统的运行状态和外部输入的变化作出反应，主动地调整和产生所需的控制力，使悬架始终处于最佳减振状态，但是耗能较多。研究主动阻尼和被动阻尼相结合的方法是减少能耗的途径之一。

可控减振器驱动方式有转阀方式、旁路阀方式、压电驱动方式、磁场控制的磁流变方式和永磁直流直线饲服电机驱动方式等。永磁直流直线饲服电机驱动方式则是由直线饲服电机直接实现直线运动控制。以经典控制理论为基础的控制不需要了解被控对象的数学模型，只要根据经验进行调节器参数在线调整，即可取得满意的结果，不足的是对被控对象参数变化比较敏感，研究查表法参数控制PID和模糊控制方法在悬架控制系统中应用有一定的实际的意义。

申请号为201210054782.8的发明专利《电磁馈能型半主动悬架馈能阻尼实时控制装置及方法》、申请号为200410013577.2的发明专利《车辆悬架用能量回馈型电磁减振装置》尽管具有良好的馈电能力，但是由于电机处于不控状态，电机只能根据当前的速度以及流入储能单元的电流产生一定的阻尼力，该阻尼力不是可控的，不是期望的最佳值；另这些悬架控制器环境适应性较差。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种鲁棒性好、可靠性高、适应性强的电磁阻尼减振装置控制方法，使用该方法后车辆悬架具有响应迅速快、灵敏度高、随机性好的特点，且具有将振动能量转换为电能的能力，在没有整车控制器的情况下能根据实际情况独立调整阻尼系数，满足不同情况下整车对悬架的要求。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种车辆悬架用馈电型电磁阻尼减振控制方法，通过控制圆筒型容错永磁直线电机的速度为零实现，速度环采用基于加速度绝对值的变参数PI控制方法，步骤包括：

1）电机控制器根据速度传感器的信号计算出圆筒型容错永磁直线电机动子运行速度v，根据速度信号v计算出圆筒型容错永磁直线电机动子的加速度a=(v₁-v₂)/t，时间t是每次速度采样的时间间隔；

2）设圆筒型容错永磁直线电机动子的一个最小加速度绝对值c₀=0.3m/s²，监测到的瞬时加速度绝对值c_x，x为正整数，当c_x不大于c₀时，则以a_x=c₀为初始加速度绝对值，否则以a_x=c_x为初始加速度绝对值；当c_x不大于c_x+1时，则以a_x=c_x+1为初始加速度绝对值，否则初始加速度绝对值a_x保持不变直到c_x+n-1小于c_x+n时a_x=c_x+n，当在x和x+n之间一旦出现加速度绝对值不大于c₀，则立即a_x=c₀；

3）确定速度的绝对值b，当圆筒型容错永磁直线电机在外力作用下运动，且使用三相PWM整流拓扑结构的电机控制器整流出的最大直流母线电压不小于蓄电池电压时的圆筒型容错永磁直线电机动子的速度绝对值设为b；