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
青少儿编程课堂33 分钟前
蓝桥杯·全国青少年信息素养大赛·电子学会Python/C++考级:折半搜索优化子集枚举(Meet in the Middle)解析
c++·python·算法·bfs·信息学竞赛
Oneshot3 小时前
DLX(Dancing Links)算法详解:求解数独最快的算法
算法
青少儿编程课堂3 小时前
蓝桥杯青少组图形化 + 全国青少年信息素养大赛 + 电子学会Scratch考级:校园连连看解析
c++·python·算法·bfs·信息学竞赛
kongdong3 小时前
Hikyuu | RSI均值回归交易策略实现
算法·均值算法·回归·量化交易·交易策略·hikyuu
小王C语言4 小时前
优选算法:分治-归并排序
算法
非优秀程序员14 小时前
第05章 播放器大战,暴风、快播与那一夜|《互联网产品恩仇录》
算法
武子康21 小时前
驾驶轨迹换个坐标,就能给移动机器人用吗?
人工智能·算法·机器学习
lisw051 天前
Dayhoff的PAM替换矩阵理论评介!
线性代数·算法·矩阵
一起学安全技术1 天前
拆大模型 03|注意力的一句话版本:不用论文讲清 Attention
深度学习·算法·语言模型·transformer