直线电机式主动悬架建模与试验研究*

汪若尘，谢 健，叶 青，孟祥鹏，陈 龙

(江苏大学汽车工程研究院，镇江 212013)

2016080

直线电机式主动悬架建模与试验研究*

汪若尘，谢 健，叶 青，孟祥鹏，陈 龙

(江苏大学汽车工程研究院，镇江 212013)

为实现悬架的主动减振，将直线电机作为汽车主动悬架的作动器。首先建立了1/4车辆主动悬架和直线电机的数学模型，并通过台架试验测试直线电机的输出电磁力，仿真结果与测试吻合较好，验证了直线电机数学模型的正确性；接着采用电流滞环控制和最优控制相结合的方法，根据路面激励状况，控制直线电机作动器输出相应主动力。最后采用dSPACE开发最优控制系统对主动悬架进行了试验。结果表明，所设计的控制系统能有效改善车辆舒适性和行驶安全性。

主动悬架；直线电机；建模；试验研究；电流滞环；最优控制

前言

悬架系统决定车辆乘坐的舒适性和车辆的操纵稳定性。为此，国内外的学者对主动悬架系统的控制方法进行了大量的研究，但是，对主动悬架所用的作动器的研究却较少见。近年来，电磁式主动悬架得到发展，但大多数电磁式的主动悬架需采用旋转电机作为中间转换机构[1-4]，不仅结构复杂，而且控制难度较大。

直线电机式主动悬架以直线电机[5]为作动器具有控制精度高、能量回收率高、无需润滑、结构简单和无需运动转换等优点[6]，受到国内外专家和学者的青睐。

本文中针对直线电机作动器，首先建立了直线电机数学模型和1/4车辆悬架的振动模型，其次采用电流滞环控制和最优控制相结合的方法，设计了直线电机式主动悬架主动力控制系统。……