汽车主动悬架控制系统设计的文献综述

摘要：悬架控制系统是车辆的一个重要组成部分，对于车辆的乘坐舒适性、行驶的平顺性和操纵稳定性有决定性作用^[2]。被动悬架是如今汽车上应用最广泛的一种悬架，但是其结构参数不能随车辆行驶外界条件和车辆状态不同而自动变化。随着机械电子技术的飞速发展，人们对车辆的行驶平顺性和操纵稳定性提出了更高的要求，主动悬架系统将成为车辆悬架系统的最佳解决方案，所以对主动悬架系统进行深入研究具有深刻的现实意义和广阔的应用前景。

关键词：主动悬架系统控制策略；主动悬架系统和被动悬架系统力学建模；路面激励建模

1. 研究目的及意义

该课题目的是在分析、比较的基础上说明不同控制策略的优劣。目前，汽车上普遍采用的是由弹性元件和减震器组成的被动悬架。被动悬架难以同时改善车辆在不平路面上高速行驶时的稳定性和行驶平顺性，为了克服被动悬架对汽车性能改善的限制，近年来，出现的主动悬架成为了一条改善汽车悬架性能的新途径。主动悬架能够根据路面的激励情况及汽车运动的实际情况进行最优反馈控制，是汽车整体行驶性能达到最佳。而且主动悬架可以调节悬架的参数，从而降低车轮载荷波动，提高附着性能，改善操纵性，同时减轻了轮胎的磨损。

1. 国内外研究概况

（1）于显利提出了基于车身俯仰角优化和轮胎动位移优化的主动悬架LQG最优-天棚、地棚集成控制策略，主要是对控制器算法的改进，将车身俯仰角的变化控制在一个较小的范围同时轮胎动位移也得到了优化^[2]。

（2）陆优得出采用基于灰色控制理论的PID控制这种新型控制策略对主动悬架进行控制是教其他控制方法更合理、可行，更适合汽车悬架这种非线性、时变系统^[4]。

（3）在1982年，Lotus公司就研制出有源主动悬架系统，瑞典Volvo公司在740轿车上安装了实验性的Lotus主动悬架系统。

（4）Armstrong公司在1987年为FORD公司一种新车型开发了自适应悬架系统。

（5）美国GM公司Fedrspiel-Labrosse于1954年在悬架设计中率先提出了中东悬架的思想。1992年，美军在陆军坦克机动车司令部的基础上成立国家机动车中心，专门研究军用车辆的主动悬架技术，这极大地促进了主动悬架技术在军用车辆上的应用和开发^[12]。