[发明专利]基于振动利用控制车体升降的车高求解方法

权利要求书

1.一种基于振动利用控制车体升降的车高求解方法，其特征在于采用阻尼可调型减振器作为汽车车高控制的作动器，通过对减振器的不对称阻尼控制实现车体升降，将这种分段线性非线性阻尼悬架系统线性化，利用线性系统的输入输出关系进行车体升降高度的求解，并利用这种求解方法确定在不同行驶工况下车体升降高度与不对称阻尼、车速及路面输入的对应关系，因此可以得到在不同行驶工况下车体升降高度表达式，车高求解的步骤为：

(1)将阻尼可调分段线性非线性系统线性化

1)建立1/4车辆阻尼可调悬架系统模型，此系统即为阻尼可调分段线性非线性系统，可以表达为：

式中，m₂是簧载质量，m₁是非簧载质量，k₂是悬架刚度，k₁是轮胎刚度，c₂是悬架固有阻尼，z₂是簧载质量位移，z₁是非簧载质量位移，z₀是路面输入，f_d是可调阻尼力，悬架伸张和压缩时采用不对称的阻尼力，即伸张时为f_d1，压缩时为f_d2；

2)用扫频法获得系统(1)中簧载质量位移的传递率Az₂(ω)，这种传递率采用输出均方根值和输入均方根值的比值来表达；

3)拟合传递率Az₂(ω)随频率变化的曲线，得到簧载质量位移传递率表达式；

4)设计一个线性系统，使得此线性系统以簧载质量位移为输出，且具有与系统(1)中簧载质量位移相同的传递率，即Az_2lin(ω)＝Az₂(ω)；

(2)根据线性系统输入输出关系求解车体升降高度

簧载质量位移的功率谱密度可通过传递率和路面输入功率谱密度求出，如下式：

式中，为路面输入的功率谱密度，则簧载质量位移输出的RMS值可以近似表达为：

式中，ω_min＝2πf_min，ω_max＝2πf_max是路面不平度引起的车辆振动的实际最小和最大频率，簧载质量位移的RMS值可以代表簧载质量振动的平衡位置即车体升降高度；

(3)改变悬架伸张和压缩时的不对称阻尼力，重复步骤(1)和(2)，求解在各种不对称阻尼力、车速及路面输入工况下车体的升降高度，进而通过优化拟合方法求解出在不同行驶工况下车体升降高度与不对称阻尼力、车速及路面输入的函数关系。

2.根据权利要求1所述的一种基于振动利用控制车体升降的车高求解方法，其特征在于所述步骤(1)中2)，采用正弦输入信号p(t)＝A sin(ω_it)，取i＝1～17，以三分之一倍频程进行扫频。

3.根据权利要求1所述的一种基于振动利用控制车体升降的车高求解方法，其特征在于所述步骤(1)中3)采用如下函数表达式进行传递率拟合：

式中，是簧载质量位移传递率，P_i、Q_j是拟合参数，其中i＝0，1，2，j＝0，1，2，3。

4.根据权利要求1所述的一种基于振动利用控制车体升降的车高求解方法，其特征在于所述步骤(1)中4)设计一种线性系统微分方程：

使其频率响应函数的模