最優(yōu)控制理論在汽車(chē)控制系統(tǒng)中運(yùn)用(參考版)
2025-06-23 05:58本頁(yè)面
【正文】 [7] 李泳龍、張伯英、[J]吉林大學(xué)學(xué)報(bào)，2000,30（3）：1419[5] 李海波、何天明．汽車(chē)半主動(dòng)懸架系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].北京汽車(chē)，2007（3）：2225在此，特表感謝！參考文獻(xiàn)：[1] ：重慶大學(xué)出版社，1995[2] ：化學(xué)工業(yè)出版社，2007[3] 賈啟芬，劉習(xí)軍．機(jī)械與結(jié)構(gòu)振動(dòng)[M]．天津：天津大學(xué)出社，2006四、致謝感謝廖福成老師一學(xué)期辛苦的付出，以及孜孜不倦的教導(dǎo)。綜上，最優(yōu)控制理論在汽車(chē)控制系統(tǒng)中的運(yùn)用可以大大提高汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性、舒適性和安全性。由于主動(dòng)控制力的存在，懸掛系統(tǒng)的動(dòng)行程變化平緩，且比被動(dòng)懸掛系統(tǒng)行程小，許用的懸掛空間得到了充分利用。B、在汽車(chē)懸掛系統(tǒng)問(wèn)題中，最優(yōu)控制理論知識(shí)同汽車(chē)控制系統(tǒng)結(jié)合較好并可知主動(dòng)懸掛系統(tǒng)很大程度上降低了車(chē)身的加速度，增加通過(guò)性。為了求解K（t），即解Riccati方程：PAATP+PBR1BTPCTQC=0三、結(jié)論A、在汽車(chē)防抱制動(dòng)系統(tǒng)問(wèn)題的研究中，可知ABS是一種簡(jiǎn)單實(shí)用的系統(tǒng),其質(zhì)量和功能在不斷地完善。 利用最優(yōu)控制理論，在系統(tǒng)中加入最佳控制信號(hào)U(t)=K（t）+X（t），其中K=R1BTP,p為Riccati方程的解，并使二次型性能指標(biāo)取極小值。X339。根據(jù)控制理論知識(shí)，將（1）式的傳遞函數(shù)轉(zhuǎn)換為狀態(tài)空間方程：X139。為簡(jiǎn)化系統(tǒng)模型，我通過(guò)閱讀有關(guān)數(shù)據(jù)資料給出開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)G（s）為：Gs=150s1*104+1*102s+1 (1)最優(yōu)控制設(shè)計(jì)設(shè)狀態(tài)空間方程形式為：X39。因?yàn)楸壤欧y的固有頻率通常比動(dòng)力元件固有頻率高一倍左右，為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，在此把其視為比例環(huán)節(jié)。速比控制系統(tǒng)主要由速比控制閥構(gòu)成，通過(guò)該閥可控制主動(dòng)輪油缸的充油量，從而改變主動(dòng)輪油缸內(nèi)的壓力，在金屬帶的制約下，使主動(dòng)輪組中可移動(dòng)帶輪的軸向位置發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)變速比的控制。夾緊力控制系統(tǒng)主要由夾緊力控制閥構(gòu)成，它控制著液壓系統(tǒng)壓力的大小，這個(gè)壓力直接作用于從動(dòng)輪油缸。由此，本文設(shè)計(jì)出了電液控制系統(tǒng)的最優(yōu)控制器。在確定目標(biāo)函數(shù)時(shí)，應(yīng)考慮到汽車(chē)的平順性和操縱穩(wěn)定性，懸掛系統(tǒng)彈簧的動(dòng)擾度(Y1—y2)會(huì)影響到汽車(chē)的平順性，且車(chē)輪與路面間的動(dòng)載荷會(huì)影響汽車(chē)操控穩(wěn)定性；從實(shí)現(xiàn)控制的角度看，應(yīng)使所需的控制能量較小，綜合以上幾種因素，目標(biāo)函數(shù)可寫(xiě)為:J=0∞[Ru2+q1(y0y1)+q2(y2y1)2]dt或可寫(xiě)成:J=0∞[xTQx+Ru2]dt經(jīng)驗(yàn)證系統(tǒng)是能控的，其中:A=q10 1 01 q2 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0根據(jù)二次型性能指標(biāo)的線性系統(tǒng)最優(yōu)控制理論，其最優(yōu)控制律為：u=Kx=R1BTP式中：K為最優(yōu)反饋增益矩陣；P為實(shí)對(duì)稱(chēng)常值矩陣，滿足黎卡提(Riccati)代數(shù)方程，即PAATP+PBR1BTPQ=0其中矩陣Q的大小與輪胎位移加權(quán)系數(shù)q1和懸掛動(dòng)擾度加權(quán)系數(shù)有關(guān)，q1和口2取不同的值就允許對(duì)不同的分量加不同的權(quán)系數(shù)，當(dāng)某個(gè)分量需要特別約束時(shí)，可以增大該分量的加權(quán)系數(shù)。=um2 由此可得出系統(tǒng)的狀態(tài)方程為:x39。=x42y0 x339。 由上式得：x1‘=x3y039。2=u 選取狀態(tài)變量為：x1=y1y0x2=y2y0x3=y139。=k1y0y1um2y39。根據(jù)牛頓第二定律，可寫(xiě)出系統(tǒng)的微分方程式：m1y39。由于目前的懸掛形
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