[发明专利]一种基于观测器的半主动悬架汽车侧倾参数在线估计方法

权利要求书

1.一种基于观测器的半主动悬架汽车侧倾参数在线估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：建立半主动悬架汽车侧向与横摆运动的多自由度动力学模型；

步骤2：建立汽车侧倾状态双线性系统；

步骤3：构建汽车侧倾状态的双线性观测器；

步骤4：基于双线性观测器，利用半主动悬架汽车侧向与横摆运动的多自由度动力学模型中簧载质量和非簧载质量的垂向加速度测量值，实现对汽车左右轮胎变形的在线观测，从而估计出汽车相对于路面的侧倾状态。

2.根据权利要求1所述的基于观测器的半主动悬架汽车侧倾参数在线估计方法，其特征在于：步骤1中，根据半车模型，建立的半主动悬架汽车侧向与横摆运动的多自由度动力学模型为：

其中，z_sl，z_sr分别为簧载质量左、右两侧垂向位移；z_ul，z_ur分别为非簧载质量左、右两侧垂向位移；z_rl，z_rr分别为车辆左、右两轮经过路面的高程；z_s为重心C的垂向位移；m_s为簧载质量；m_u为非簧载质量；I_xx为簧载质量相对于O_x轴的转动惯量；k_sl，k_sr分别为左、右悬架弹簧的弹性系数；k_tl，k_tr分别为左、右轮胎的弹性系数；b_sl，b_sr分别为左、右可变减震器阻尼系数的固定值；u₁，u₂分别为左、右侧可变减震器阻尼系数的变化值；为汽车侧倾角度；T为汽车轴距。

3.根据权利要求1所述的基于观测器的半主动悬架汽车侧倾参数在线估计方法，其特征在于，步骤2中所述汽车侧倾状态双线性系统为：

y(t)＝Cx(t)

其中，系统状态x(t)与控制输入u(t)均为线性，且A、B、C、E_i均为常系数矩阵，i＝1,2,…,m；若E_i为0，则此双线性系统就变为线性系统；u_i(t)为第i阶实向量，m表示阶数。

4.根据权利要求3所述的基于观测器的半主动悬架汽车侧倾参数在线估计方法，其特征在于，步骤3中所述汽车侧倾状态的双线性观测器为：

其中，观测器的状态分为扰动状态v和非扰动状态z；y_z为双线性观测器的输出向量；v为2阶实向量；z为4阶实向量；y_z为双线性观测器的输出向量，也为4阶实向量；A_z，D_z，L，H，P₁，P₂，C_z，E_z，B_z，B_u均为该观测器的系数矩阵。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的基于观测器的半主动悬架汽车侧倾参数在线估计方法，其特征在于，步骤4的具体实现过程是：在建立半主动悬架汽车侧向与横摆运动的多自由度动力学模型后，首先假定利用安装于簧载质量左右两侧的线加速度计测量出的垂向加速度以及安装于非簧载质量左右两侧的线加速度计测量出的垂向加速度然后建立双线性观测器，估计出半主动悬架汽车左侧轮胎的变形量x₅和右侧轮胎的变形量x₆，最后计算出汽车相对于路面的侧倾状态参数。