基于全主动悬架的汽车俯仰运动控制OA

车辆在直线行驶时,驾驶员的加减速操作会引起车身的俯仰运动,车身频繁的姿态变化容易导致乘客晕车以及影响操控体验。为抑制这一不利的俯仰响应,该文针对驱、制动工况下的车身俯仰姿态控制问题,基于全主动悬架系统开展了建模与控制算法研究,并在实车上验证了控制效果。首先,建立四自由度整车俯仰模型,重点考虑悬架抗点头和抗抬头特性、车身纵倾中心位置、驱动力与制动力传递路径差异的影响,并通过CarMaker软件仿真验证了模型。随后,设计了基于前馈-反馈的车身姿态控制算法,利用非线性俯仰模型替代实车进行状态反馈,实现驱、制动力输入与路面垂向位移扰动之间的解耦,有效规避了路面起伏和坡度对悬架控制力输出的干扰。进一步地,基于零俯仰角控制目标,设计了前馈和PID反馈控制器,并提出易于工程实现的前馈控制器优化方法,解决了理论前馈控制器的输出力高频抖动问题。最后,基于搭载全主动悬架的试验车开展实车试验,结果表明,所提出的方法能显著抑制车身在全油门加速和紧急制动工况下的俯仰响应,俯仰角均方根值最大分别降低89.2%和77.7%,可有效提升驾乘体验。