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
imuliuliang8 小时前
关于数据结构在算法设计中的核心作用解析7
算法
2401_8949155310 小时前
GEO 搜索优化完整源码从零部署:环境配置、集群搭建全流程
开发语言·python·tcp/ip·算法·unity
普通网友11 小时前
共识算法实现:从工作量证明到权益证明的演进
算法·区块链·共识算法
ldmd28412 小时前
地图生成算法(噪声篇-Perlin,Simplex,Value noise)
算法·go·地图生成
国科安芯13 小时前
FreeRTOS RISC-V 浮点上下文切换移植:在 IAR 工程中完整保存 FPU 寄存器
java·开发语言·单片机·嵌入式硬件·算法·系统架构·risc-v
小陈phd13 小时前
集成检索介绍
算法
小poop13 小时前
轮转数组:从暴力到最优,一题掌握算法复杂度分析
数据结构·算法·leetcode
樱桃读报僵尸13 小时前
说说 LLMRouter,Agent 执行过程中怎么动态的选择 LLM
算法
gis开发之家14 小时前
《Vue3 从入门到大神40篇》Vue3 源码详解(十):diff 算法全解析 —— 为什么 Vue3 比 Vue2 更快?
javascript·算法·typescript·前端框架·vue3·vue3源码