汽车主动悬架电子控制技术
主动悬架技术 ppt课件
主动悬架技术
奔驰Airmatic & ABC 空气悬挂系统 Airmatic DC System & 主动悬挂控制ABC
特点：主动控制空气悬挂系统和自适应阻尼悬挂系统（ADS）集成到一起，实现 双重控制（Dual Control），支持舒适到极限运动共四种模式，功能上包含防侧 倾、减小制动加速俯仰、底盘随速随路况自动升降。 应用车型：奔驰新S-c液压减震器
由传感器、圆筒型线性电动机、油压减震器和弹簧组成，与普通油压减震器 相比，响应更快，提高舒适和运动性。
•优化的车轮减振效果带来了更高的行驶安 全性 •驾乘更舒适，操控更敏捷 •减少车身的侧倾、点头和弹跳 •车轮与地面的更好接触缩短了制动距离 •阻尼力持续实时调整
主动悬架技术
ZF减震技术
Nivomat车高自平衡减震系统
功能：
1 可根据行驶工况自动调整车身高度，动力来源是车轮和车身的 相对运动
2 Nivomat内的高压气腔形成空气弹簧，与螺旋弹簧、缓冲块共 同构成悬架系统的弹性元件，刚度可变
电控悬架系统的结构控制原理与检修-(毕业论文)
摘要电子技术与汽车技术的结合形成了一门新技术——汽车电子技术，随着汽车电子技术的日趋完善，时至今日，汽车电子化已达到相当高的程度。
汽车电子技术已成为一个国家汽车工业发展的标志。
汽车中悬架的作用是连接车身与车轮, 以适当的刚性支撑车轮, 并吸收路面的冲击, 改善车辆的舒适性和平顺性; 还可以稳定汽车行驶, 改善操纵性。
悬架作用中的平顺性与操纵稳定性, 有着相互矛盾的联系。
电子控制悬架在其电子控制装置的控制下, 能根据外界接受的信息或车辆本身状态的变化, 进行动态的自适性调节, 即电控悬架没有固定的悬架刚度和阻尼系数。
这样可以随着道路条件的变化和行驶需要的不同要求而自动地调节, 从根本上解决平顺性和操纵稳定性之间的矛盾, 提高汽车的使用性能。
本篇论文不仅对应用广泛的电子控制悬架系统的结构组成、工作原理进行了系统阐述，而且对其故障类型与产生原因进行分析，同时也运用案例对其诊断流程也作了详细的介绍。
关键词：电子控制，悬架系统，传感器，故障，诊断AbstractElectronic technology and the technique of car formed a new technology, automobile electronic technology, with the improvement of automobile electronic technology, today, the automobile electronic has reached quite high degree. Automobile electronic technology has become a symbol of the national auto industry development. Automobile suspension is the function of connection in the body and wheels, with proper rigidity supporting wheels, and absorb the impact of the pavement, improve the vehicle comfort peace obey; Also can stable the car, improve handling. Suspension effect of ride comfort and handling stability, have conflicting links. Electronic control suspension under the control of electronic control devices, can according to the outside world to accept the information or the change of the state of the vehicle itself, which can adjust the dynamic adaptive sex, namely electronic control suspension has no fixed suspension stiffness and damping coefficient. As the change of road conditions and driving with the requirement of the need to automatically adjust, fundamentally solve the contradiction between ride comfort and handling stability, improve the use performance of the car. This paper not only to the wide application of electronic control suspension system structure, working principle of the system is expounded, and the fault type and the causes were analyzed, and also use case also has made the detailed introduction of the diagnosis processKeywords: electronic control, suspension system, sensor, fault, diagnosis目录摘要 (I)Abstract (II)1 电子控制悬架系统概述 (5)1.1 电子控制悬架系统的背景和意义 (5)1.2 电子控制悬架系统国内外的研究方向 (5)1.3 电子控制悬架系统的种类 (6)1.4 电子控制悬架系统的结构和工作原理 (6)1.5 电子控制悬架系统的主要功能 (7)2 电子控制悬架系统传感器 (8)2.1 车身高度传感器 (8)2.2 方向盘转角传感器 (8)2.3 车速传感器 (9)2.4 加速信号 (10)2.5 车门信号 (10)2.6 制动信号 (10)2.7 悬架控制开关 (11)3 电子控制悬架系统的电子控制模块 (12)3.1 电控空气悬架系统电子控制模块（悬架ECU）功能 (12)3.2 电控空气悬架系统电子控制模块（悬架ECU）的结构和工作原理 (12)3.3 电控空气悬架系统执行器的工作原理及其功用 (13)3.4 电控空气悬架系统执行器的分类 (14)4 电子控制悬架系统故障诊断与排除 (15)4.1 电子控制悬架系统故障诊断 (15)4.3 故障诊断方法 (16)4.4 电控悬架系统故障诊断的案例分析 (18)总结与展望 (21)致谢 (22)参考文献 (23)1 电子控制悬架系统概述汽车悬架的作用是缓冲和吸收来自车轮的振动，在汽车行驶过程中还要传递车轮与路面间产生的驱动力和制动力。
现代汽车构造 知识拓展-电子控制悬架系统
电子控制悬架系统
电子控制悬架系统在不同的使用条件下 具有不同的弹簧刚度和减震器阻尼系数，这 样既能满足平顺性的要求又能满足操纵稳定 性的要求。 电子控制悬架系统主要有主动悬架和半 主动悬架两种。 一、主动悬架 主动悬架按照弹簧的类型，又可以分为 空气弹簧主动悬架和油气弹簧主动悬架。
主动悬架能进行车速及路面感应、车 身姿态、车身高度3方面控制。 （一）主动制 单元ECU和执行机构等组成。图14-53所示 为雷克萨斯LS400型轿车主动悬架系统。 主动悬架的工作原理是利用传感（包 括开关）把汽车行驶时路面的状况和车身 的状态进行检测，将检测信号输入 ECU
2、无级式半主动悬架 无级式半主动悬架根据汽车行驶的 路面条件和行驶状态，能在几毫秒内对 悬架系统的阻尼在最小值和最大值之间 进行无级调节。 图14－58所示为一种无级半主动悬 架示意图。
进行处理，ECU通过驱动电路控制悬架系 统的执行器动作，完成悬架特性参数的调 整。
（二）传感器 （1）转向盘转角传感器 （2）加速度传感器 （3）车身高度传感器 （4）节气门位置传感器 （5）车速传感器 （6）模式选择开关 （三）执行机构 （1）悬架刚度的调节 图14－54所示为空气悬架。
（2）悬架阻尼的调节
图14－56 悬架阻尼控制执行器的结构与工作状态 l－直流电动机; 2－挡块; 3－挡块用电磁铁; 4－减振器 ;5－减速齿轮
（3）车身高度的调节
二、半主动悬架
半主动悬架按阻尼级又可分成有级式和无 级式两种。 1、有级式半主动悬架 有级式半主动悬架的工作原理与主动悬架中 的悬架阻尼的调节原理相同。
第09章 电控悬架系统
第9章电控悬架系统9.1 概述车辆行驶在复杂的环境里，即路况(路面不平度等级)、车速以及工况(加速、制动、转向、直线行驶)经常要发生变化。
例如汽车在急速起步或急速加速时会产生“加速后仰”现象，汽车高速行驶紧急制动时会产生“制动点头”现象；汽车在急转弯行驶时会产生“转向侧倾”现象。
上述情况会对汽车的行驶平顺性和操纵稳定性产生不利的影响。
被动悬架由于其结构特点，很难保证汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性同时达到最佳。
因此，为解决这一问题产生了根据工况要求保证汽车的性能达到最佳的电控悬架。
电控悬架采用传感器技术、控制技术和机电液一体化技术对汽车的行驶工况进行监测。
由控制计算机根据一定的控制逻辑产生控制指令控制执行元件产生动作，保证汽车具有良好的行驶性能.9.1.1 电控悬架的功能1 调节车身高度。
汽车载荷变化时，电控悬架系统能自动维持车身高度不变，汽车即使在凸凹不平道路上行驶也可保持车身平稳。
2 提高车辆的行驶平顺性和操纵稳定性，抑制车辆姿态的变化(后仰、点头、侧倾) 。
当汽车急速起步或加速行驶时，由于惯性力及驱动力的作用，会使车尾下蹲产生"后仰"现象。
电控悬架能够及时地改变悬架的俯仰角刚度，抑制后仰的发生。
当汽车在高速行驶中紧急制动时，由于惯性力和轮胎与地面摩擦力的作用，会使车头下沉产生制动点头现象。
电控悬架能使汽车在这种工况下车头的下沉量得到抑制。
当汽车急转弯时，由于离心力的作用汽车车身向一侧倾斜，转弯结束后离心力消失。
汽车在这样的工况下会产生汽车车身的横向晃动.电控悬架在这种工况下能够减少车身倾斜的程度、抑制车身横向摇动的产生。
因此，电控悬架在一定程度上能使悬架适应负荷状况、路面不平度和操纵情况的变化.3 提高车轮与地面的附着力，改善汽车制动性能和提高汽车抵抗侧滑能力。
普通汽车在制动时车头向下俯冲，由于前、后轴载荷发生变化，使后轮与地面的附着条件恶化，延长了制动过程。
电控悬架系统可以在制动时使车尾下沉，充分利用车轮与地面的附着条件，加速制动过程，缩短制动距离。
汽车主动悬架相关的标准
汽车主动悬架相关的标准自动驾驶技术的崛起使得汽车行业的竞争日益激烈。
不仅要满足传统驾驶的需求，还需要面向未来更安全、更便捷的出行方式。
而主动悬架技术（Active Suspension System）则是汽车制造商们在努力探索未来汽车动力系统解决方案的一部分。
那么，汽车主动悬架相关的标准有哪些？主动悬架技术能够感知路面情况，自动调节车身高度和刚度，保证汽车始终稳定、舒适的行驶。
而主动悬架相关的标准主要分为两版，欧洲和北美。
在欧洲，标准由欧盟和汽车制造商协会共同制定，目前已经有了一套相对完整的标准。
而在北美，由于地域环境的多变性，标准制定分别由美国和加拿大分开制定。
其中，在加拿大，标准由交通部门制定；而在美国，标准则由国家交通公路安全管理局制定。
具体来说，主动悬架技术相关的标准主要包括以下几个方面：一、车身高度控制：主动悬架系统能够实时感知车身高度，调整车身高度和刚度，同时保证行驶稳定性。
二、电子控制单位：主动悬架系统需要配备相应的电子控制单元，能够实时感知路面的情况，并根据数据对车身高度、刚度等进行调节。
三、通讯协议：作为一项智能化技术，主动悬架系统需要与其他部件进行通讯，确保系统的稳定性和信号的准确性。
通讯协议通常由汽车制造商自行制定。
四、安全测试：主动悬架系统作为汽车行驶安全的一部分，必须经过一系列的安全测试，包括行驶稳定性测试、紧急制动测试、碰撞测试等。
五、生产和使用环保规定：主动悬架系统需要符合相关的环保规定，包括制造过程中使用的材料，废弃处理等方面。
以上是主动悬架技术相关的标准的基本内容，不同国家和地区的标准还有所差异。
例如，中国对于汽车行驶的稳定性和安全性有着非常严格的标准，对于主动悬架系统的技术指标也提出了严苛的要求。
此外，在不同的市场环境下，主动悬架技术也需要符合不同的消费者需求和法规要求。
总体而言，主动悬架技术是未来汽车动力系统的重要方向，相关标准的制定也将逐步完善。
汽车制造商应该紧跟时代步伐，不断更新技术，满足消费者多样化的出行需求。
汽车电控液压式主动悬架系统分析
1从动悬架与主动悬架的优缺点从动式悬架系统只能够有取舍的进行汽车的平稳性和操作性的平衡，对于较高的性能要求，仅能够以主要性能为根本而舍去掉次要性能。
其优点在于成本低的同时有不错的可靠性[1]，其缺点就是不能同时使平稳性和操作性都达到理想的状态。
汽车行驶时可能会出现侧倾、俯仰、横摆跳动等情况，主动悬架比从动悬架能够更快速、准确的反应，使得汽车即使是在高速行驶状态下，依然可以控制车身稳定，降低侧倾的可能[2]。
但主动悬架的缺点是构造复杂，工艺、技术要求高，造价较为昂贵。
2电控空气悬架系统和电控液压悬架系统的比较电子控制悬架系统是主动悬架中最典型的一种，按照结构组成的方式不同可以分为电控空气式悬架系统与电控液压式悬架系统。
电控空气式悬架可以对汽车的行驶状态以及车身负载、路面状况等进行反应，对以下汽车参数：车身高度、侧倾程度、弹性部件的刚度以及悬架系统的受力进行很好的调节，通过电子控制悬架系统中特有的气压结构来控制汽车的性能，其中，空气弹簧与减震器可以很大程度上的削弱路面传递的短波、长波振动[3]。
该系统由空气压缩机、空气干燥器、储气筒、流量控制电磁阀、前后悬架控制用电磁阀、空气弹簧和它们之间的连接管路等组成。
电控主动式液压悬架系统的控制形式是较先进的形式，其结构通过液压控制传递能量来控制车身的平衡，抵抗路面传递过来的冲击力。
可以使汽车具有弹簧一般的性质，同时可以能保证车辆具有良好的操纵稳定性。
对于传统的悬架系统而言，一旦参数固定，在车辆行驶过程中就无法进行调节，因此使悬架性能的进一步提高受到很大限制。
当前市场上主流车辆使用的电控主动式液压悬架系统大都具备如下三个特点：第一，能够对车身高度进行控制。
无论汽车的负载如何变化，只要在汽车的使用范围内，该系统都能够控制车身高度在最优点，使得汽车高速行驶转向发生侧倾的可能性极大的降低[4]。
第二，当汽车行驶于道路状况较差的路面上时，通过悬架系统控制车身高度增加，提高车身的平稳性。
汽车构造-主动悬架
主动悬架老式汽车上普通的悬架系统，其性能是预先设定好的，在汽车行驶过程中不能根据实际路况对悬架的性能（刚度、阻尼、车身角度和高度等）进行调整，无法做到在多种工况下都实现最佳的行驶平顺性和操纵稳定性。
这种性能无法调整的悬架系统称为被动悬架。
如果悬架系统的刚度、阻尼和车身位置能根据汽车的行驶条件（车辆的运动状态和路面状况等）进行动态自适应调节，使悬架系统始终处于最佳缓冲减振状态，这种悬架就称为主动悬架。
主动悬架能够根据汽车的运动状态和路面状况，适时地调节悬架的刚度和阻尼，使悬架系统处于最佳缓冲和减振状态，让汽车对于各种路面状况下都会有良好的适应性。
由于汽车行驶的路面条件是复杂多变的，且具有非常大的随机性，所以这种调节实际上是非常复杂的。
传统的机械式调节方法只能实现部分性能调节，随着计算机技术的发展，现代汽车普遍采用计算机系统来实现比传统主动悬架的更为复杂的高性能调节。
这种新的主动悬架系统通常也称为电子控制式主动悬架。
主动悬架系统按照是否包含动力源，可分为半主动悬架（无源主动悬架）和全主动悬架（有源主动悬架）两大类。
一、半主动悬架半主动悬架不考虑改变悬架的刚度，只考虑改变阻尼来调节的悬架的减振性能，因此其调节装置主要由无动力源的可控的阻尼元件（如图22-10所示的阻力可调式减振器）组成。
半主动悬架在被动悬架基础上增加的部件不多，工作时几乎不需要额外消耗车辆动力，但对汽车悬架的性能有明显的提高，因此这种系统具有较好的应用前景。
图22-59 别克君越采用的半主动悬架-CDC全时主动式稳定系统图22-59所示为别克君越汽车采用的半主动悬架系统，通用别克公司称其为CDC全时主动式稳定系统。
该系统采用计算机系统来实现对悬架功能的控制，属于电子控制式主动悬架。
系统中通过车身加速度传感器3和车轮加速度传感器4来采集汽车行驶状态的信息，并将信息传递给中央控制单元1（也称为汽车电脑，ECU）。
中央控制单元分析这些信息后作出调节指令，输出给CDC减振器上的CDC控制阀（参见图22-11），控制阀通过其中的电磁阀控制减振器中流通孔的大小，从而改变了减振液的阻尼值，实现对悬架状态的调节。
浅析汽车悬架技术发展
浅析汽车悬架技术发展汽车悬架技术一直是汽车领域中的重要技术之一，它直接影响着汽车的行驶稳定性、舒适性和安全性。
随着汽车工业的不断发展，悬架技术也在不断更新和改进。
本文将从悬架技术的发展历程、当前的主要技术趋势和未来的发展方向等方面对汽车悬架技术进行浅析。
一、悬架技术的发展历程在汽车的早期发展阶段，汽车悬架技术主要采用了板簧和减振器作为主要的支撑和减震元件。
这种传统的悬架结构简单、成本低廉，但对于车辆的操控性和舒适性都相对较差。
随着汽车制造技术的不断进步，液压减震器、气压悬架等新型减震技术也逐渐被引入到汽车悬架系统中，大大提高了汽车的行驶舒适性和稳定性。
近年来，随着电动汽车和自动驾驶技术的不断发展，汽车悬架技术也迎来了新的发展机遇。
电动汽车的出现使得汽车悬架技术不再受限于传统的内燃机和变速器，同时自动驾驶技术的推动也需要更先进的悬架系统来适应更高级别的安全和舒适性要求，这也在一定程度上推动了悬架技术的创新发展。
二、当前的主要技术趋势随着汽车制造技术的不断创新与完善，汽车悬架技术也在不断演进。
当前，汽车悬架技术的发展主要体现在以下方面：1. 轻量化技术随着环保和节能的要求越来越高，汽车轻量化已成为当前汽车制造业的主要趋势之一。
对悬架系统的轻量化设计不仅可以减小整车的质量，提高燃油经济性，还可以提升车辆的操控性和安全性。
目前，许多汽车制造商已经开始将轻质高强度材料如铝合金、镁合金等应用到悬架系统中，以实现悬架系统的轻量化设计。
2. 主动悬架技术主动悬架技术是指基于电子控制系统、液压系统或电机驱动等设备，使车辆悬架系统能够根据路况和行驶状态实时调整其刚度、高度和减震效果。
主动悬架技术能够使车辆在不同路况下保持较好的悬架稳定性和舒适性，以及更好的操控性能。
目前，主动悬架技术已经在一些高端车型中得到应用，并且随着技术的不断成熟，预计将会在未来得到更广泛的应用。
三、未来的发展方向随着汽车制造技术的不断进步和市场需求的不断变化，汽车悬架技术在未来将会朝着以下几个方向发展：1. 智能化随着人工智能技术的快速发展，未来的汽车悬架系统将会更加智能化，能够通过对车辆行驶状态和路况的实时监测和分析，自动调节悬架系统的刚度和高度，以实现更好的行驶稳定性和舒适性。
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主动悬架控制技术 摘要：主动悬架系统能使汽车乘坐舒适性和操作安全性同时得到改善，是当前汽车业的一个热点研究课题，也是主动隔振研究中的一个典型对象。本文介绍最优控制、H控制、预见控制、模糊控制等主动悬架系统上常用和有发展前途的控制方法和特点。 关键词：主动悬架控制技术
the Control Technology of Active Suspension Abstract: Active suspensions have received lots of attentions in recent year. This paper introduce some methods which were used in the active suspension system, such as optimal control, preview control, Hcontrol and fuzzy control. Keywords: active suspension; control technology
近年来，车辆的主动悬架系统在理论研究和开发应用方面都取得了很大的进展。这方面的研究开始于铁道车辆的振动控制，后来在一些赛车上取得了成功的应用。今天，在日本等国已开始成批量地在部分车型上装载主动悬架系统。主动悬架已成为国外汽车业的一个研究热点。另一方面，主动悬架系统也是当代主动振动领域中发展最快、应用最成熟的事例之一。它的发展与当代控制理论（软件）、液压伺服技术、传感器技术和计算机技术（硬件）的发展有着密切的关系，同时也从一个角度反应和表示了主动振动控制的研究状况和应用前景。事实上，日本三河纤维中心曾经将类似系统成功地应用于纺织机的隔振，既提高了产品质量又改善了工作环境。本文根据国外汽车主动悬架的发展及作者的研究工作，对汽车液压主动悬架及控制技术的研究现状做了一个评述。 1、悬架振动主动控制技术的类型和原理 由于现代科学技术的高速发展，现代汽车对于主动悬架的性能提出了更高的技术性要求，这就需要应用现代科学技术不断地完善和更新悬架的振动控制方法和结构形式来配合新技术的发展，悬架的分类方式和结构形式有很多，我们主要介绍根据控制力的分类，将主动悬架系统分为被动、主动和半主动三种类型的悬架。被动悬架系统在确定之后，汽车在行驶过程中就不能随着外界条件的改变而改变，由于不能够随意改变和选择参数，使得被动悬架系统的性能受到了限制，因此被动悬架的缺点就在于它的减振性能较差，半主动悬架采用了可变性的弹簧和减震器，它在生产力方面类似于以往的被动悬架，进步的地方在于半主动悬架 的减振性有所提高。主要工作原理是通过切换空气来改变弹簧的刚度主动悬架系统主要由执行机构和控制系统构成，它可以通过传感器来检测汽车的运行情况、道路目前的状况，这种悬架系统的减震性非常好，通常具有两种悬架形式一种是通过电机驱动的空气式主动悬架，另一种是日产和丰田部分高档汽车所应用的电磁阀驱动的油气式主动悬架，油气式主动悬架利用与油压缸相连通的弹簧来吸收振动产生的能量，从而实现减震的目的。 2、悬架振动主动控制技术的特点 悬架振动主动控制技术主要是利用现代汽车科技新技术，提高汽车的减振性能，减少车轮与车身之间的摩擦，降低能源消耗，减少噪音污染，保护环境主动悬架的研发应该注重的是控制策略的运用，单单使用一种控制策略是不能取得较好的效果的，因此它需要多种控制方法的搭配，取长补短另一方面还要考虑汽车主动悬架控制系统与汽车其他器件的搭配与磨合，只有相互配合相互作用才能取得较为满意的效果，才能体现出高档汽车的性能主动悬架系统是运用非线性机、电、液一体化的动力控制系统传统的被动悬架系统由于减振性差、消耗能源多的缺点已经被主动悬架系统所取代，在汽车悬臂主动系统中研究出的最优控制、自适控制、模糊控制等控制方法都取得了令人瞩目的成绩，这些成绩使得汽车的功能、舒适度和减震性都得到了不断的发展和完善，提高了汽车的性能，让质量和安全性更加有保障。 3、悬架主动控制技术方法 根据现代汽车控制理论，从不同的方面得出切实可行的方案主动悬架系统的现代控制方法总结主要有以下几种可供参考： 3.1 最优控制 有关主动悬架的最优控制问题的研究较多，早期的方法是对系统中的某些性能指标处以惩罚，比如，对一个1/4车体模型，可提出一个评价函数为 222112223()PIExrxrxx
这里，1x为车体加速度，反应乘坐舒适性；2x为车轮轮胎相对于平衡点的变形，反应车轮着地性能（从而间接地反应车辆的操作稳定性）；3x为悬架行程相对于平衡状态的变化，该值的大小表示了所需要的悬架行程空间。1r和2r为加权系数，例如，如果希望悬架变形小，应该取大的2r值。可见，对上式进行最优化设计而得到的悬架控制力，将在保证操作稳定性和悬架行程限制的条件下获得最优的乘坐舒适性。有关这类研究扩展到了半车模型和整车模型，取得一些理论上的研究结果。近年来应用的较多的是基于线性二次型问题的最优调节器控制，该问题的描述，寻找一个最优控制信号，使得评价函数： 0TTJxtQtuRutdt
取极小值，其中x，u分别是状态量和控制量，Q、R为加权系数（矩阵）。从控制理论来看，上式所示的最优控制意味着，当受到外界干扰时，系统将力图在某种性能指标最优（取决于Q，R的选择）的前提下尽快地恢复到稳定状态。日本的松下、永井等人应用这种方法为铁路车辆的气动主动悬架设计过一些最优控制器，取得了一些好的实验效果，作者也应用上述方法为日本丰田的油气压主动悬架装置（高速开关阀控制）设计了一个带状态观测器的最优调节器，实验说明其控制性能高于天棚阻尼器控制。 采用最优调节器控制的主要问题在于要求系统有较准确和稳定的数学模型，其系统的复杂性（如传感器数量）等将随数学模型阶数的增加而增加。 3.2 预见控制 在天棚阻尼器控制和最优控制设计中都未对路面的状态给与考虑，事实上，这些设计是基于路面干扰为白噪声的这样一个假设。即使是最优，也只是平均意义的最优，对每个单个的样本函数并不一定最优。此外，由于实际车上主动悬架系统中的能源和元件响应速度的限制，系统很难对应于反馈信号产生及时和足够大的控制力，从而限制系统减振效果。所谓预见控制，是系统通过某些方法对车辆前方的路面状况进行检测，并根据这个情况决定相应的控制力，由于能针对具体实际路面情况，并且有较充分的时间做决策和调整，因此系统可望获得好的控制效果。 预见控制的实质是将前方路面的状态作为预见变量进行前馈，不少学者们构造过一些算法，取得过一些结果，本文作者也曾采用过扩展误差系统方法，将预见控制问题转化为一个LQG问题求解，并在日本丰田汽车的主动悬架模拟装置上实施了仿真和实验研究。实验结果表明，采用预见控制方式时，在谐波状路面干扰和阶梯状路面干扰下，系统都具有比最优控制方式下更好的减振性能，尤其在阶梯状路面干扰（突加干扰）下特别显著，说明预见控制方式的确能弥补系统响应速度不足而提高控制效果，是一种有前途的控制方式。 在实际中实施预见控制的一个关键问题在于预见信息的获得。日本三菱公司曾采用过在车头上安装超声波预见传感器的方案，也进行了实验车的试验，但一直未实用! 另一种方案是只将前轮上得到的路况信息作为预见情报对后轮进行预见控制。中国留日学生项东辉等所做的仿真研究表明这是一种可行且有效的方法。 3.3 H控制 随着近年来H控制理论的发展和盛行，有些学者也将H控制方法应用到了主动悬架的控制设计中。汽车主动悬架的H控制有如下两个主要优点： （i）考虑到人类对不同频率的振动的反应敏感程度不同，在人类对振动的 反应敏感区（研究结果表明为4~8 Hz）内实行较大的反馈增益，从而产生较大的控制输出； （ii）考虑到系统数学模型的不确定性（建模的误差、乘员数变化等引起的系统参数变化等），保证系统的稳定性。 主动悬架的H控制设计通常采用回路整形技术，其主要手段是以灵敏度函数和补灵敏度函数分别反应系统的性能品质（如振动特性）和鲁棒性，根据控制目的，在不同频率范围内分别对灵敏度函数和补灵敏度函数给予不同程度的惩罚，从而保证希望的控制效果。例如，在人类振动反应敏感频率区内使悬架具有良好的隔振特性、在高频时保证系统的稳定性。日本的川谷等曾针对丰田汽车公司的主动悬架系统做过这方面的研究，并在实车上取得了很好的实验结果。这种方法的实质是合理的分配和使用系统的控制能量来取得有效而实用的控制效果，使系统的性能指标和稳定性均得到满足，对于汽车这样一种大众产品而言非常有意义。但由于设计复杂、所得控制器阶数较高等原因，在实车上实施尚有一些问题需要解决。 3.4 模糊控制 汽车主动悬架系统是一个复杂的非线性系统，其数学模型相当复杂，采用已有的常规的控制理论很难达到好的控制效果! 而模糊控制系统由于不需要建立系统精确的数学模型，可以避免因系统建模误差带来的影响，从而取得较好的控制效果。 模糊控制应用于车辆的主动悬架设计始于90年代初，且正被投以越来越多的关注。1992年Ych和Tsao首次应用模糊控制，使车辆在非常不平的路面上行驶时，悬置质量仍基本保持水平，且执行器始终工作在允许的范围内。1994年，他们又提出模糊预见控制方案，结果证明能取得令人满意的性能效果。1993年Linetal利用真实车辆的悬架特性和数据，构造了一个基于1/4车辆模型MRST--PLC控制器。仿真结果表明，所提出的模糊逻辑控制器，能提供趋近于0的悬置质量加速度，有效的改善了乘座舒适性，而且具有较好的鲁棒性。1996年Yoshimura将模糊推理应用于半主动悬架。该车辆系统由非线性微分方程模描述，通过模糊推理从若干类阻尼力中选择合适的一类阻尼力。仿真结果表明，所提出的半主动悬架大大改善了车身的加速度。1998年，美国的Viassolo对1/4车体进行了模糊控制的研究，他以车身的垂直加速度最小为控制目标，采用双闭环结构的控制系统。内环控制非线性的液压执行器跟踪给定的控制力cmdF，外环采用模糊控制器，其控制参数通过基于遗传算法的最优控制确定。计算表明采用模糊控制可以取得很好的控制效果。 国内也进行了有关模糊控制的研究，但主要局限于从系统的角度采用模糊控