基于LQR全主动七自由度全车悬架车身姿态控制

一、七自由度全主动悬架建模

七自由度车辆模型是分析车辆垂向动力学特性的经典模型,它能够全面描述车身运动姿态和车轮动力学行为。该模型包含以下七个自由度:车身质心垂向位移车身俯仰角车身侧倾角以及四个车轮的垂向位移。悬架系统由弹簧、阻尼器和直线电机作动器并联组成,轮胎简化为线性弹簧模型。

传统车辆的七自由度模型建立可参考如下文章:七自由度模型搭建与仿真_汽车七自由度振动-CSDN博客

全主动悬架的七自由度模型与传统七自由度悬架模型的最大差异在于每个悬架都多了一个作动器可以提供主动力,该力不受限于悬架运动方向,可主动向上或向下出力。如下图所示:我们可以主动控制每个减振器的Ui,调整车辆姿态。

坐标系定义和符号说明:车辆前进方向为x轴,横向为y轴,垂向为z轴,参数定义如下表:

二、七自由度模型simuLink建模

三、状态空间方程推导

麻了吧?麻了。从以上乱七八糟的公式了再提炼出状态空间方程的A,B矩阵,就成功一大半。这是一页PPT都放不下的矩阵。

四、模型与状态空间方程校核

因为我们的LQR控制最重要的步骤是推导出状态空间方程,然后去算增益矩阵。所以必须确保空间方程推导的正确性。

五、LQR控制

六、姿态控制仿真

路面,左右高度不一致的交叉路面

蓝线为带主动控制的结果,比不带控制的,俯仰角,侧倾角,垂向的位移均有很大提升。

七、关于模型和源码

还是在某宝店铺<极简车辆控制>中获取,原创不易,多多支持。

相关推荐
CoovallyAIHub9 分钟前
AAAI 2026这篇杰出论文说了什么?用LLM给CLIP换了个“聪明大脑”
深度学习·算法·计算机视觉
Physicist in Geophy.20 分钟前
一维波动方程(从变分法角度)
线性代数·算法·机器学习
im_AMBER27 分钟前
Leetcode 115 分割链表 | 随机链表的复制
数据结构·学习·算法·leetcode
Liue6123123128 分钟前
【YOLO11】基于C2CGA算法的金属零件涂胶缺陷检测与分类
人工智能·算法·分类
!!!!81333 分钟前
蓝桥备赛Day1
数据结构·算法
Mr_Xuhhh33 分钟前
介绍一下ref
开发语言·c++·算法
夏鹏今天学习了吗36 分钟前
【LeetCode热题100(99/100)】柱状图中最大的矩形
算法·leetcode·职场和发展
啊阿狸不会拉杆43 分钟前
《机器学习导论》第 9 章-决策树
人工智能·python·算法·决策树·机器学习·数据挖掘·剪枝
Mr_Xuhhh44 分钟前
C++11实现线程池
开发语言·c++·算法
若水不如远方1 小时前
分布式一致性(三):共识的黎明——Quorum 机制与 Basic Paxos
分布式·后端·算法