文档介绍：吉林大学硕士学位论文
论文分类号 TP273 单位代码 10183
密级内部研究生学号 2200721

吉林大学
硕士学位论文

基于二分之一车的主动悬架设计
Active Suspension Control
Based On a Half-Car Model

作者姓名: 刘淳
专业: 控制理论与控制工程
导师姓名
及职称: 陈虹教授

论文起止年月:2001 年 9 月至 2003 年 2 月
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I
提要
悬架系统是汽车的重要组成部分,关系车辆振动与操控问题,悬架设计是
车辆设计的重要部分。悬架系统的设计为控制理论的应用提供了一个广泛的研
究领域。本文以二分之一车为对象,利用鲁棒控制理论与 LMI(线性矩阵不等
式)理论,进行主动悬架控制系统的分析与设计,使其满足车辆系统的性能要
求。
本文首先给出了悬架系统的数学模型,利用鲁棒控制理论,将车辆在行驶
中的参数变化描述为系统的结构不确定性。随后给针对悬架系统性能出了三种
分析与评价的方法, µ 分析(结构奇异值法)、RMS 增益法和传递函数法。本
文以二分之一车模型为基础,考虑车辆的乘坐舒适性、稳定性与物理系统的约
束,利用鲁棒控制理论,设计 H∞与 H 2 主动悬架控制器,并对闭环系统进行分
析与评价。最后,针对悬架控制的多目标性,利用 LMI 理论,进行系统性能的
分析与状态反馈控制器的综合,对闭环系统进行分析与仿真。
本文的研究工作受教育部科学技术研究项目“约束不确定鲁棒优化控制的
LMI 方法及其滚动时域实现”资助。

关键字:悬架系统、主动悬架、鲁棒控制、不确定性、 H∞与 H 2 控制、µ 分
析、LMI 理论
吉林大学硕士学位论文
目录
第一章绪论......................................................1
汽车悬架的介绍..............................................1
悬架系统的性能要求..........................................2
控制理论在悬架设计和分析中的应用............................3
本文的主要研究内容..........................................5
第二章悬架系统分析与设计的理论基础..............................7
悬架系统的模型..............................................7
路面输入的模型..............................................8
主动悬架系统的模型及其基本性能要求.........................11
悬架系统的不确性描述及相应的鲁棒性准则.....................13
悬架系统的性能要求与评价方法...............................19
悬架系统的性能要求.....................................19
悬架系统性能的评价方法.................................21
各种评价方法局限性.....................................21
本章小结...................................................23
第三章主动悬架的鲁棒控制.......................................24
主动悬架系统的描述.........................................24
控制系统的设计.............................................25
性能要求的频率加权描述及增广系统.......................25
H 2 主动悬架的设计.......................................30
H ∞主动悬架的设计...........................