[发明专利]一种履带车辆垂直振动与俯仰振动协同控制方法

权利要求书

1.一种履带车辆垂直振动与俯仰振动协同控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取控制器所需的状态变量数值；

(2)计算出虚拟的俯仰控制力矩与垂直控制力的数值；

(3)进行控制力分配

将计算出虚拟的俯仰控制力矩与垂直控制力的数值按设定的分配方法进行各悬架垂直力的分配；

(4)悬架按分配的数值执行动作

各悬架按实际特性根据分配的数值进行动作，实现履带车辆垂直振动与俯仰振动的控制；

所述步骤(1)中，采用位移传感器实时测出履带车辆车体的相对垂直位移以及车体的俯仰角度，并将所测数值送至控制器；

所述步骤(2)中，获取所需控制的履带车辆的质量、俯仰转动惯量、悬架等效垂直刚度，将车辆的特性参数、负重轮与履带车辆车体的相对垂直位移以及车体的俯仰角度以及上述两个量的微分进行组合运算，计算出虚拟的俯仰控制力矩与垂直控制力的数值；

所述步骤(2)中，虚拟的俯仰控制力矩与垂直控制力的数值计算公式为：

q＝[Z_s θ]^T

其中，Z_s为车体的垂直位移，θ为车体的俯仰角度，λ、k为正定矩阵，sgn为符号函数，F_z为虚拟的垂直控制力，M_y为虚拟的俯仰控制力矩，K、M为常数；

K、M数值的计算公式为：

其中，

m_s为履带车辆悬架支撑部分的质量，I_y为该部分的俯仰转动惯量，k_i为第i悬架等效垂直刚度，n为负重轮对数，l_i为第i悬架支点至质心的水平位移；

所述步骤(3)中，设定的分配方法中，优化目标为：

其中，v为前述计算得到的虚拟力、虚拟力矩矩阵，u＝[u₁ u₂ ... u_j]^T为悬架阻尼力的期望值，即为优化变量，j为可控悬架对数，u₀为悬架阻尼力的最小值；γ,W_v,W_u为正定的权系数矩阵；

其中，B矩阵可通过下式确定：

2.如权利要求1所述的履带车辆垂直振动与俯仰振动协同控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中，采用加速度传感器实时测出履带车辆质心的垂直振动加速度和俯仰角加速度，通过积分获取车体的相对垂直位移以及车体的俯仰角度，并且将所测数值送至控制器。