汽车底盘主动悬架控制方法探析

许明东 郑晓宇

摘要：随着中国的交通事业的不断发展，汽车产业中的底盘悬架系统也得到专家学者们的关注。汽车底盘悬架主要是指的车轮与车身之间的一个衔接装置，通过其承载能够实现动力连接，当车辆遇到不平整的路面时，可以利用该装置缓冲凹凸路面给车身带来的震动，从而保障车辆在道路行驶过程中的安全，让乘客进一步体验到汽车带来的便利与舒适度。

关键词：汽车底盘;悬架结构;控制方法;主动悬架

引言：目前来说，汽车已经成为人们日常出行的必备交通工具。随着科学技术的不断发展，人们对于汽车本身的构造精益工艺也提出了新的要求。特别是对于汽车的底盘悬架结构来说已经到了微处理，精细化控制阶段。汽车在行驶的过程中对底盘悬架进行控制，最终的目的是保证降低车身的振动幅度，减少其内部机器部件的损耗。

1自适应控制

自适应控制主要是针对车辆在正常行驶过程中，突然遇到路面状况发生变化而发生的自动控制。自适应控制主要还是依据计算机系统本身的计算功能，通过输入相关的信息数据，并结合系统内部本身储存的优选方案来寻找到最佳的控制参数。该控制方法在使用过程中的最关键因素就是能够合理地选择有根据性的参考变量。汽车在行驶的过程中，能够依据路面状况自动调整控制参数，从而充分地发挥汽车的辨识功能，保证汽车零部件的性能指标达到最佳，保证驾驶人员的安全。

自主适应控制方法主要有三种类型分别是增益调度控制方法，依照模型参照物达到自适应控制和自校正控制。增益调度是一种开环自适应方法，主要是通过监测器来实时监测行驶条件来对控制器的参数进行不断的调整。而依照模型参照物进行自适应控制的关键是建立一个良好的参考模型。自校正控制是通过将控制参数進行在线估计模拟与控制器相结合，通过离散统计达到实时的计算机控制，现在这种方法已被广泛应用。

2随机最佳控制

底盘主动悬架达到最佳控制的目的就是为了能够提高车辆本身的稳定性，能够让驾驶者在驾驶过程中更容易操控车辆，在车身进行设计的过程中，就是要最大程度地减少轮胎的形变程度，通过与地面的大面积接触，从而限制悬架本身的动挠度，而最大程度地减少车辆在行驶过程中的能量消耗。这种控制方法最终还是通过物理模型构建的方式，对车辆的悬架系统进行控制时，其最基本的原理就是设置一个高阶的数学模型，通过获取大量的信息，利用各种参数之间的关系，从而求出最优解答方案。与上文的阻尼器控制方法相比较，其更多的考虑了系统内部的变量关系影响，从而能保证控制效果达到最佳。另外，在现实生活中的应用能够进一步优化控制软件，使汽车在行驶的过程中更能够迅速地对驾驶人员的操作做出灵敏反应，并不会增加系统本身的复杂性。

3利用阻尼器来达到控制效果

天棚阻尼器在汽车底盘的主动控制悬架的构建过程中被广泛使用，其主要是将阻尼器安装到车体与天棚之间，当车身进行振动时，传动器就会发射反向信号以绝对的速度来控制车身本身的振动幅度。而被动地悬架系统和阻尼器相结合，会进一步扩大车身本身的振动幅度，相当于双质量振动系统，更加凸显的是系统本身的共振特性，没有达到车辆本身的设计目的。所以现在天棚阻尼器被广泛用于车辆构造中，尽量减少系统内的共振现象，从而保障车辆在行驶过程中的安全性。

4智能网络科技控制

自网络时代的来临，智能应用已经融合进入了人们生产生活的各个行业中。对于汽车的主动悬架控制方案进行分析，发现利用计算机算法开展非线性控制，让控制方法进一步智能化，能够进一步充分解决汽车在行驶过程中遇见的危急事件。智能控制对于主动悬架来说，能在特定环境下，充分利用定量分析与定性分析的方法按照最终目标对问题进行分析，并充分考察各类参数的变化对控制系统本身的影响，也可以通过系统本身的参数变换进行机器学习，最终达到最佳控制。

5反馈控制

反馈控制体现了整个事件之间的关联性，通过实时调节进一步提高了控制系统的反应速度和稳定性，但是其本身需要大量的数据信息，而且必须借助计算机系统来进行计算模拟，所以经常会使用计算机算法，并且需要最优控制法和自适应控制方法来协助该方法的使用。最优控制算法能够通过收集到的信息达到优化问题的结果，并最终让控制系统按照自由控制规律进行执行，这种方法能使汽车的性能指标达到最佳。对于自控制算法来说，通过对车身和悬架状态的数据监控，积极的收集与控制相关的信息，让控制系统本身进行自动调整结构参数，使车身的性能指标保持稳定状态。反馈控制通过对前两种控制方法的执行的监督，让车身能够不断地修正自己的控制方法，从而进一步优化车身底座悬架问题。

6预见控制

预见控制主要是通过前后悬架之间的协调达到控制的效果。首先，通过前悬架上簧的加速度与下方的相对位移数值进行预测需要对后悬架进行控制的程度。当整个系统突然遭到大幅度的外界因素干扰时，由于系统本身的局限性，可能会无法产生足够的控制力而降低控制效果。但是对于预见控制方法来说，通过提前对道路进行监测，收集相关的路况信息，使系统有充分的时间能够做出对策，可以减少突发事件对系统内部的能量消耗，并且大大增加系统的控制效果。其方法主要分为两种，第一种方法是通过将前轮的状态信息及时地传导给后轮悬架结构，第二种方法则是对车辆的四个轮胎都进行预见控制，超前预测路面状况，从而提升控制性能。虽然说第二种方法相较第一种方法来说，其控制效果更好，但是其本身对机器设备的要求更高，需要特殊的传感器来达到预见控制的效果，目前，其有效性还正在等待实施验证，所以还没有被广泛应用于汽车行业。

结束语

汽车底盘悬挂是衡量汽车性能良好的一个重要判断标准，它在一定程度上影响了汽车驾驶人员的驾驶感受，和汽车行驶过程中的安全性能。随着汽车技术的发展，现在底盘已经发展到了主动悬挂的程度，通过对主动悬挂进行控制，其在一定程度上能缓解汽车本身的振动幅度，让乘坐人员感受到更加的乘车体验感，能够进一步保证车身的稳定性。

参考文献：

[1]黄波. 汽车底盘主动悬架控制方法探析[J].  2021.

[2]赵铁成， 吕晨涛， 于旭彬. 汽车底盘主动悬架控制方法[J]. 城市建设理论研究：电子版， 2016（11）.