轮毂电机驱动汽车半主动悬架自适应最优控制

雩风三日

轮毂电机驱动汽车半主动悬架自适应最优控制
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针对轮毂电机驱动汽车非簧载质量增加和轮毂电机不平衡电磁力带来的振动负效应问题，提出了一种自适应线性二次型调节器（LQR）半主动悬架控制策略，以提升轮毂电机驱动汽车的性能。考虑路面随机激励与轮毂电机不平衡电磁力的耦合作用，建立了轮毂电机驱动汽车系统的垂向、纵向与扭转振动的动力学模型。以垂向振动性能最优为目标，提出了 LQR最优控制策略，将自适应遗传算法应用于确定 LQR 最优控制权重矩阵，以获取控制器的最优反馈悬架控制力。仿真结果表明，带有自适应 LQR 控制器的系统能有效提高系统的垂向与纵向性能，对簧载质量垂向与纵向振动加速度均方根值、悬架动行程均方根值、轮毂电机偏心距均方根值、轮胎动载荷均方根值和纵向驱动力波动的改善效果明显，有效提高了车辆的行驶平顺性与乘坐舒适性。
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关键词：轮毂电机；电动汽车；动力学模型；垂纵向评价指标；最优控制；自适应遗传算法；

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