車輛在高速公路上行駛速度較快,而高速公路上會存在一些高低起伏。針對車輛高速經(jīng)過長波形起伏路面的具體工況,本文提出了一種主動懸架的模型預測控制方法,以及該方法在車載控制單元上的實現(xiàn)方法。本文首先針對高速公路長波形路面的工況,建立了1/2車輛模型,在考慮了主動懸架執(zhí)行器輸出約束的前提下,以車身垂向和俯仰加速度為優(yōu)化目標,設計了MPC控制器,并在Simulink和高精度車輛動力學軟件ve DYNA中進行了仿真,結(jié)果表明的MPC控制器可以有效抑制車身垂向和俯仰加速度,提升舒適性。在此基礎(chǔ)上,為了減輕MPC控制器的運算負擔,本文提出了MPC控制器的分布式實現(xiàn)方法,將高階的1/2車輛模型系統(tǒng)分解為3個低階子系統(tǒng),推導了分布式MPC的優(yōu)化流程,并依舊以車身垂向和俯仰加速度為優(yōu)化目標,為每個懸架子系統(tǒng)提出了分布式MPC控制子問題。仿真結(jié)果表明,分布式MPC控制方法能夠有效抑制車身垂向和俯仰運動,并縮短了原MPC控制器的運算時間�？紤]到車載控制單元的運算能力較弱,本文采用了一種連續(xù)/廣義最小殘差法（C/G算法）來實現(xiàn)MPC問題在控制單元中的快速解算。本文先分析了C/G算法的原理,并在MATLAB、C語言... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖3-2分布式MPC控制器的總體結(jié)構(gòu)

圖 3-3 前懸架子系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)2 1/2 車輛模型的 Simulink 仿真在 Simulink 環(huán)境中，分別利用分布式 MPC 控制器與原 MPC 控制器在述的工況下對 1/2 車輛模型系統(tǒng)進行控制，結(jié)果如下：(a) 車身垂向加速度曲線 (b) 車身俯仰加速度曲線圖 3-4 Simulink 仿真的 DMPC 系統(tǒng)性能輸出曲線

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文 MATLAB 代碼改寫為 C 語言代碼，其中初始化和控制ATLAB 代碼來進行，而問題接口部分雖然與 MATLA是為了方便算法使用，避免大量修改。此外還編寫了矩代碼中的數(shù)組以矩陣形式進行運算，以及利用吉文除法的功能[41]，并改寫了 C/G 算法的主體。 C 語言代碼基礎(chǔ)上添加了 s-function 的接口，形成了可-function，方便在 Simulink 中使用 C/G 算法。圖 4-1 顯nction 的 Simulink 結(jié)構(gòu)。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于LIN總線的車燈控制設計[J]. 李維臻,王錳.  計算機應用與軟件. 2012(05)
[2]具有LQG控制器的主動懸架半車模型動力學分析與仿真[J]. 張海濤,高洪,查為民,孟舒.  安徽工程大學學報. 2012(01)
[3]CAN總線網(wǎng)絡的實時性研究和改進[J]. 劉向明,方建安.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2011(22)
[4]基于層次分析法的主動懸架LQG控制器設計[J]. 柴陵江,孫濤,馮金芝,鄭松林,張振東.  汽車工程. 2010(08)
[5]汽車懸架研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 徐貴清.  中國高新技術(shù)企業(yè). 2010(22)
[6]CAN總線技術(shù)及其應用[J]. 韓成浩,高曉紅.  制造業(yè)自動化. 2010(02)
[7]饋能型車輛主動懸架技術(shù)[J]. 喻凡,張勇超.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2010(01)
[8]汽車天棚控制半主動懸架模型仿真與性能分析[J]. 趙研,寇發(fā)榮,方宗德.  計算機仿真. 2006(11)
[9]LIN總線技術(shù)[J]. 佟為明,孫凡金,趙志衡.  低壓電器. 2004(02)



本文編號：3315916