[发明专利]一种地棚控制动惯性悬架的垂向振动负效应抑制方法

权利要求书

1.一种地棚控制动惯性悬架的垂向振动负效应抑制方法，其特征在于，包括：

步骤(1)：建立包含轮毂驱动电机的四分之一动惯性悬架模型：

其中，m₂为簧载质量，m₁为非簧载质量，m₃为轮毂电机质量，K为悬架的支撑弹簧刚度，k_t为轮胎等效弹簧刚度，x₂为簧载质量的垂向位移，为簧载质量的垂向速度，为簧载质量的垂向加速度，x₁为非簧载质量的垂向位移，为非簧载质量的垂向速度，为非簧载质量的垂向加速度，k为悬架副弹簧系数，b为惯容器的惯质系数，c为阻尼系数，x_b为惯容器的垂向位移，为惯容器的垂向加速度，x_r为路面不平度的垂向输入位移；

步骤(2)：设置地棚控制策略：

其中，c_grd为地棚控制的半主动阻尼系数，c_max、c_min分别为设定的最大阻尼系数和最小阻尼系数，且满足下式：

c_max＞0，c_min＞0，c_max＞c_min，

步骤(3)：选取路面不平度的位移输入模型x_r；

步骤(4)：通过优化算法求解模型参数，得到基于地棚控制的车辆动惯性悬架参数。

2.根据权利要求1所述的一种地棚控制动惯性悬架的垂向振动负效应抑制方法，其特征在于，所述步骤(4)中的优化算法采用粒子群优化算法。

3.根据权利要求2所述的一种地棚控制动惯性悬架的垂向振动负效应抑制方法，其特征在于，所述步骤(4)中的粒子群优化算法包括：

步骤(4.1)：确定待优化参数P＝[c_max、c_min、k、b]，初始化粒子；

步骤(4.2)：将车身加速度均方根值、悬架动行程均方根值和轮胎动载荷均方根值作为优化目标，建立与传统被动悬架性能指标相对应的比值目标函数作为粒子群算法的适应度函数，计算粒子的适应度值，得到动惯性悬架目标函数J及其约束条件s.t.：

其中，BA(P)、SWS(P)和DTL(P)分别表示基于地棚控制的动惯性悬架的车身加速度均方根值、悬架动行程均方根值和轮胎动载荷均方根值；w₁、w₂和w₃分别表示其加权系数；BA_pass，SWS_pass和DTL_pass分别表示传统被动悬架三个性能指标的均方根值；LB和UB分别表示参数的上限和下限；

步骤(4.3)：计算得到个体极值与群体极值：其中，个体极值为粒子在最优位置所得到的目标函数J的值，全局极值为所有粒子的个体极值中的最优值；

步骤(4.4)：粒子速度和位置属性的进化规律为：

Xⁿ⁺¹＝Xⁿ+Vⁿ⁺¹，

其中，λ表示惯性权重；d₁和d₂表示学习因子或加速度常数；r₁和r₂表示[0，1]内的随机数；n表示迭代次数；表示个体极值；表示群体极值；Vⁿ表示n时刻粒子的速度；Vⁿ⁺¹表示n+1时刻粒子的速度；Xⁿ表示n时刻粒子的位置；Xⁿ⁺¹表示n+1时刻粒子的位置；

步骤(4.5)：边界处理：当粒子运动到空间边界时，强制该粒子停止运动，当前速度置为0，粒子的适应度用当前所处的边界位置计算。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种地棚控制动惯性悬架的垂向振动负效应抑制方法，其特征在于，其中所述步骤(5)中选取路面不平度的位移输入模型x_r具体为：

其中，u表示行驶车速，G_q(n₀)表示路面不平度系数，w(t)表示均值为零的高斯白噪声，x_r为路面垂向输入位移，为路面垂向输入速度。