專利名稱：磁流變液減振器灰色預(yù)測模糊控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及載重汽車的減振技術(shù)，具體是一種磁流變液減振器灰色預(yù)測模糊控制方法。
背景技術(shù)：
目前，載重汽車的懸架系統(tǒng)主要分為被動式懸架系統(tǒng)和半主動懸架系統(tǒng)。其中，被動式懸架系統(tǒng)是借助鋼板彈簧等彈性元件和阻尼減振元件緩和消耗汽車行駛時由路面產(chǎn)生的振動，由于其系統(tǒng)振動特性是固定不變的，很難同時兼顧乘坐舒適性和操作穩(wěn)定性。而半主動懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)(如阻尼、彈簧剛度等)具有可調(diào)性，因此能較好地滿足車輛行駛的要求。磁流變液減振器是實現(xiàn)半主動懸架系統(tǒng)的一種阻尼器，其工作原理是磁流變液可以通過控制外加磁場進行變化，在外加磁場作用下能在瞬間(毫秒級)從自由流動的流體轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍腆w，呈現(xiàn)可控的屈服強度，而且這種變化具有可逆性，因此利用磁流變液技術(shù)對載重汽車懸架系統(tǒng)阻尼進行實時控制，可以提高減振效果、改善載重汽車的行駛性能，延長載重汽車的使用壽命，減少由于載重汽車重載行駛對道路的損壞。由于磁流變液減振器通常是非線性、時滯性的，其應(yīng)用受到限制。因此，設(shè)計一種合理可行的針對磁流變液減振器的控制方法就成為實現(xiàn)半主動懸架系統(tǒng)的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決磁流變液減振器的非線性和時滯性問題，提供了一種磁流變液減振器灰色預(yù)測模糊控制方法。本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的磁流變液減振器灰色預(yù)測模糊控制方法，該方法是采用如下步驟實現(xiàn)的(1)利用加速度傳感器在線采集垂直振動信號；(2)將所采集的垂直振動信號作為灰色預(yù)測模型的原始數(shù)列，運用灰色預(yù)測模型求出預(yù)測偏差及其變化量；(3)將運用灰色預(yù)測模型求出的預(yù)測偏差及其變化量作為模糊控制器的輸入量；(4)模糊控制器根據(jù)預(yù)測偏差及其變化量計算得出磁流變液減振器所需電流的大小，并輸出電流來控制磁流變液減振器阻尼力的大小。所述灰色預(yù)測模型、模糊控制器均為現(xiàn)有公知結(jié)構(gòu)。所述步驟(1)中，加速度傳感器按照一定的采樣頻率采集載重汽車的垂直振動加速度。所述步驟(2)中，預(yù)測偏差及其變化量包括載重汽車的垂直振動速度預(yù)測值和垂直振動加速度預(yù)測值，運用灰色預(yù)測模型求出預(yù)測偏差及其變化量的具體步驟如下
a.依據(jù)垂直振動信號建立原始離散數(shù)列
X(0) = {J:(0) (I)5 X (0) (2),…，J (0) (η)}，其中，Π 為數(shù)列長度，一般 η 彡 4 ；
b.對原始數(shù)列進行累加生成
λ
(k) = ΑΟΟ(χ'β 1 (A)) = Σ 產(chǎn) ，k= (1，2，……，η )c.構(gòu)建數(shù)據(jù)矩陣B和數(shù)據(jù)向量\，以此來求出發(fā)展系數(shù)a和灰色輸入u
權(quán)利要求
1. 一種磁流變液減振器灰色預(yù)測模糊控制方法，其特征在于該方法是采用如下步驟實現(xiàn)的(1)利用加速度傳感器在線采集垂直振動信號；(2)將所采集的垂直振動信號作為灰色預(yù)測模型的原始數(shù)列，運用灰色預(yù)測模型求出預(yù)測偏差及其變化量；(3)將運用灰色預(yù)測模型求出的預(yù)測偏差及其變化量作為模糊控制器的輸入量；(4)模糊控制器根據(jù)預(yù)測偏差及其變化量計算得出磁流變液減振器所需電流的大小， 并輸出電流來控制磁流變液減振器阻尼力的大小。
全文摘要
本發(fā)明涉及載重汽車的減振技術(shù)，具體是一種磁流變液減振器灰色預(yù)測模糊控制方法。本發(fā)明解決了磁流變液減振器的非線性和時滯性問題。磁流變液減振器灰色預(yù)測模糊控制方法，該方法是采用如下步驟實現(xiàn)的(1)利用加速度傳感器在線采集垂直振動信號；(2)運用灰色預(yù)測模型求出預(yù)測偏差及其變化量；(3)將預(yù)測偏差及其變化量作為模糊控制器的輸入量；(4)模糊控制器根據(jù)預(yù)測偏差及其變化量計算得出磁流變液減振器所需電流的大小。本發(fā)明解決了磁流變液減振器的非線性和時滯性問題，其能夠方便地應(yīng)用到載重汽車的半主動懸架系統(tǒng)上，并可實現(xiàn)對半主動懸架系統(tǒng)進行實時控制。
文檔編號F16F9/53GK102322495SQ20111016979
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月23日
發(fā)明者方煒, 李強, 楊臻, 解永紅, 郭薇薇, 韓曉明 申請人:中北大學(xué)