殷智宏1 梁志铭1 罗杰1 上官文斌1 李博2
1.华南理工大学 机械与汽车工程学院,广东 广州 510640;
2.浙江丰茂科技股份有限公司,浙江 宁波 315000
YIN Zhihong1 LIANG Zhiming1 LUO Jie1 SHANGGUAN Wenbin1 LI Bo2
1. School of Mechanical and Automotive Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, Guangdong, China;
2. Zhejiang Fengmao Technology Co., Ltd., Ningbo315000, Zhejiang, China
摘要:
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,而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,本文针对驱制动工况下的车身俯仰姿态控制的问题,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、车身纵倾中心位置以及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与坡度对悬架控制力输出的干扰。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,结果表明该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RMS值最大分别降低89.2%和77.7%,可有效提升驾乘体验。