车辆主动悬架系统LQR的多种群遗传优化算法*

王东云 黄安穴,2 平燕娜 刘新玉

车辆主动悬架系统LQR的多种群遗传优化算法*

王东云1黄安穴1,2平燕娜1刘新玉1

（1.黄淮学院智能制造学院，河南 驻马店 463000 2.中原工学院电子信息学院，河南 郑州 451191）

车辆主动悬架系统的线性二次型调节器（LQR）因结构简单、易于实现而得到广泛应用，但其目标函数最优参数确定的问题还没有公认的解决方法。为此，利用遗传算法的群体搜索特性，提出一种基于多种群遗传算法的LQR参数优化策略。仿真结果表明：与传统遗传算法优化的LQR及无优化LQR相比，多种群遗传算法在悬架动行程、轮胎动位移和车身垂向加速度3个指标的平均性能上，分别提高了2.26%和33.55%，增加汽车的运行平顺性、操纵稳定性和乘坐舒适性。

车辆主动悬架系统；线性二次型调节器；多种群遗传算法

0 引言

车辆悬架系统与汽车的运行平顺性、操纵稳定性和乘坐舒适性相关[1]。根据悬架结构形式可分为被动、半主动和主动3种类型。目前已有研究证实：在保证同样车轮跳动量的前提下，采用主动悬架系统的车辆性能比被动和半主动悬架系统至多可提高20%[2-3]。这是因为主动悬架系统根据外部的行车环境和车身状况，主动产生所需的控制力并进行调整。

悬架系统在理论上是一个受随机路面激励的非线性系统[4]。良好的控制策略是车辆主动悬架系统获得最优性能的重要保证。目前，国内外研究者提出的车辆主动悬架系统的控制策略有最优控制、鲁棒控制、自适应控制、模糊控制、H∞控制等[5-8]。……