本發(fā)明屬于汽車懸架系統(tǒng)技術領域，具體涉及一種帶振動能量回收功能的車輛半主動懸架系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術：

汽車在行駛的過程中由于路面的不平以及發(fā)動機等自身的振動導致汽車簧載質量與非簧載質量之間產生相對位移，從而導致汽車產生振動。傳統(tǒng)的懸架大多采用剛度不變的彈簧和阻尼系數(shù)不變的阻尼器構成汽車懸架系統(tǒng)的核心部件，但由于彈簧的剛度和阻尼器的阻尼系數(shù)不能根據(jù)路面的不平特性做出實時的變化，因此傳統(tǒng)的懸架路面適應能力差，減振效果不明顯，因此這種懸架的汽車平順性和操縱穩(wěn)定性都會受到一定的影響。同時主動懸架雖然在減振效果方面一般比半主動懸架好，但主動懸架大多結構復雜，能耗大，成本高。例如申請?zhí)枮?01010108889.7的中國專利公開了一種液電饋能式減振器,該液電饋能式減振器包括液壓回路、工作室和活塞,該工作室由隔板分隔為活塞工作腔與蓄能發(fā)電腔兩部分,其中:活塞位于活塞工作腔中,其通過活塞推桿與外部的上安裝基座相連；液壓馬達位于蓄能發(fā)電腔中,其通過傳動軸與外部的旋轉發(fā)電機相連；蓄能器位于蓄能發(fā)電腔中,其位于隔板下方；液壓回路與多個單向閥構成液壓整流橋,液壓回路采用在活塞外布置外接管路或將活塞設計成內外腔的形式。該液電饋能式減振器結構復雜、加工成本大、能量消耗大、饋能效果不好，

因此發(fā)明一款既能夠達到或接近主動懸架減振效果，同時結構簡單、能耗小、成本低的懸架已經(jīng)迫在眉睫。

半主動懸架是可以根據(jù)汽車的行駛工況以及實時的路面特性，通過傳感器采集路面信息，控制器通過傳感器信號利用提前下載好的控制算法進行計算，從而使得懸架系統(tǒng)具有最優(yōu)的阻尼力，使得汽車的平順性和操縱穩(wěn)定性處于最佳狀態(tài)，其能夠達到或接近主動懸架的減振效果同時能耗要遠小于主動懸架因此受到了廣泛的認可，但目前大多數(shù)半主動懸架都無法進行能量回收、結構復雜、成本高、環(huán)境適用性差、同時還需要消耗大量汽車能量。例如申請?zhí)枮?01110232851.5的中國專利公開了一種汽車懸架系統(tǒng)磁流變減振器，該減振器包括缸體、活塞桿、電磁活塞和浮動活塞，該減振器通過磁流變液流過設置于電磁活塞上的磁流變液通道所產生的阻尼力來使振動衰減，達到減振效果。該半主動懸架減振器雖然能夠實現(xiàn)半主動的功能但其結構復雜難于生產且不便于維護，同時生產成本高，需要消耗車輛自身能量。

近些年來由于資源的匱乏，以及大氣的污染等環(huán)境問題，使得人們對于能源問題越來越重視，人類尋求各種方法提高能源利用率，汽車是現(xiàn)代社會不可或缺的交通工具之一，然而汽車的能量利用率卻是很低的，發(fā)動機的能量一般只有不到百分之四十，大部分能量以熱能的形式耗散在大氣中，汽車的制動也會耗散一部分能量，同時汽車的振動是汽車行駛過程中不可避免的問題，傳統(tǒng)汽車懸架大多通過減振器將振動能量轉換為熱能最終耗散到大氣中，因此耗費了汽車大量的能量，因此這幾年來對于汽車振動能量的回收一直是國內外學術界的一個熱點和難點問題。

目前大多數(shù)可控懸架控制系統(tǒng)的控制算法大多采用比較單一的一些算法，各種算法都有各自的優(yōu)點同事也存在各自的缺點，例如天棚控制算法能夠很好的改善車輛輪胎動載荷和懸架動撓度但對車身加速度的改善效果不理想，地棚控制能夠很好的改善車身加速度但對懸架動撓度改善甚微，模糊控制雖然能夠綜合考慮到車身加速度、懸架動撓度和輪胎動載荷但它對懸架系統(tǒng)數(shù)學模型的精確度要求很高，同時模糊控制需要不斷的積累和完善模糊控制規(guī)則，因此單一使用某種算法都會使得控制系統(tǒng)不夠完善，同時汽車懸架系統(tǒng)是一個對實時性要求很高的系統(tǒng)，然而大多數(shù)單一控制規(guī)則無法達到減小或者消除控制系統(tǒng)時滯的要求，然而對于汽車可控懸架系統(tǒng)其包括很多時間滯后環(huán)節(jié)，例如：傳感器采集信號過程的時滯；信號由傳感器傳送到控制器的時滯；控制器計算的時滯；控制信號由控制器傳送到液壓缸的時滯；液壓缸動作的時滯；液壓缸建立控制所產生的時滯等。時滯不但會影響懸架系統(tǒng)的性能，而且還可能導致嚴重的“輪跳”現(xiàn)象導致懸架系統(tǒng)失穩(wěn)，從而嚴重威脅了汽車的安全性。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種帶振動能量回收功能的車輛半主動懸架系統(tǒng)，其實現(xiàn)方便且成本低，工作穩(wěn)定性和可靠性高，饋能效率高，能夠有效地延長車載蓄電池的使用壽命，能夠適時地調節(jié)半主動懸架的參數(shù)，使半主動懸架處于最佳的減振狀態(tài)，實用性強。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：一種帶振動能量回收功能的車輛半主動懸架系統(tǒng)，其特征在于：包括并排設置在車架與車橋之間的阻尼器和彈簧，以及控制系統(tǒng)和能量回收系統(tǒng)；

所述阻尼器包括液壓缸、液壓馬達和直流電機，所述液壓缸與彈簧平行設置在車架與車橋之間，所述彈簧的兩端分別與車架和車橋連接，所述液壓缸的底座與車橋連接，所述液壓缸的活塞桿與車架連接，所述液壓缸通過液壓管路與液壓馬達連接，所述液壓馬達的輸出軸上連接有第一傳動軸，所述第一傳動軸上安裝有反向設置的第一滾子離合器和第二滾子離合器，所述第一滾子離合器上固定連接有第一錐齒輪，所述第二滾子離合器上固定連接有第二錐齒輪，所述第一傳動軸的下方設置有一端與第一錐齒輪嚙合、另一端與第二錐齒輪嚙合的第三錐齒輪，所述直流電機的輸入軸上連接有第二傳動軸，所述第三錐齒輪固定連接在第二傳動軸上；

所述控制系統(tǒng)包括懸架振動控制器，所述懸架振動控制器的輸入端接有用于對液壓缸的受力進行實時檢測的力傳感器、用于對簧載質量加速度進行實時檢測的簧載質量加速度傳感器、用于對簧載質量位移進行實時檢測的簧載質量位移傳感器和用于對非簧載質量位移進行實時檢測的非簧載質量位移傳感器，所述力傳感器安裝在液壓缸的活塞桿上，所述簧載質量加速度傳感器和簧載質量位移傳感器均安裝在車架上，所述非簧載質量位移傳感器安裝在車橋上，所述懸架振動控制器的輸出端接有直流電機驅動器，所述直流電機與直流電機驅動器的輸出端連接；

所述能量回收系統(tǒng)包括與直流電機連接的能量回收電路和與能量回收電路連接的超級電容，所述超級電容與車載蓄電池連接。

上述的帶振動能量回收功能的車輛半主動懸架系統(tǒng)，其特征在于：所述液壓缸為雙作用液壓缸。

上述的帶振動能量回收功能的車輛半主動懸架系統(tǒng)，其特征在于：所述液壓馬達為齒輪式液壓馬達、葉片式液壓馬達或柱塞式液壓馬達。

上述的帶振動能量回收功能的車輛半主動懸架系統(tǒng)，其特征在于：所述第一錐齒輪焊接在第一滾子離合器上，所述第二錐齒輪焊接在第二滾子離合器上；所述第一傳動軸通過聯(lián)軸器與液壓馬達的輸出軸連接，所述第二傳動軸通過聯(lián)軸器與直流電機的輸出軸連接，所述第三錐齒輪焊接在第二傳動軸上。

上述的帶振動能量回收功能的車輛半主動懸架系統(tǒng)，其特征在于：所述能量回收電路由依次連接的三相全波整流電路、升壓電路和均壓電路組成；所述超級電容由6個型號為120F/2.7V的超級電容串聯(lián)組成。

本發(fā)明還提供了一種能夠有效解決懸架系統(tǒng)對于實時性的要求，解決了常規(guī)控制方法中控制效果不過、時滯嚴重、車輛行駛中經(jīng)常出現(xiàn)“輪跳”現(xiàn)象的問題的帶振動能量回收功能的車輛半主動懸架系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟Ⅰ、力傳感器對液壓缸的受力進行實時檢測，簧載質量加速度傳感器對簧載質量加速度進行實時檢測，簧載質量位移傳感器對簧載質量位移進行實時檢測，非簧載質量位移傳感器對非簧載質量位移進行實時檢測；懸架振動控制器對液壓缸的受力、簧載質量加速度、簧載質量位移和非簧載質量位移進行周期性采樣；

步驟Ⅱ、當汽車行駛在不平的路面時，一方面，所述車架和車橋之間會發(fā)生相對運動，同時所述液壓缸的上下連接點也會發(fā)生相對位移，此時液壓缸中的液壓油會在液壓缸活塞的壓力下流進液壓管路，所述液壓管路中的液壓油即可帶動液壓馬達進行轉動，所述液壓馬達帶動與其連接的第一傳動軸轉動，由于液壓缸的運動存在壓縮和拉伸因此液壓管路中的液壓油的流動方向也不同，最終導致液壓馬達的轉動方向不同，當液壓馬達逆時針轉動時帶動第一滾子離合器和第二滾子離合器轉動，第一滾子離合器和第二滾子離合器帶動第一錐齒輪和第二錐齒輪轉動，從而帶動第三錐齒輪轉動，第三錐齒輪帶動第二傳動軸轉動，第二傳動軸帶動直流電機轉動進行發(fā)電，同時第三錐齒輪也會帶動第一錐齒輪轉動，但在第一滾子離合器的作用下，第一錐齒輪只是空轉，同時當液壓馬達順時針轉動時，第一傳動軸也順時針轉動，此時第一傳動軸帶動第一滾子離合器轉動，第一滾子離合器帶動第一錐齒輪轉動，第一錐齒輪帶動第三錐齒輪轉動，第三錐齒輪帶動第二傳動軸轉動，第二傳動軸帶動直流電機轉動進行發(fā)電，在此過程中無論液壓缸處于壓縮狀態(tài)或者拉伸狀態(tài)，直流電機的轉動方向都一樣，直流電機發(fā)出的電經(jīng)過能量回收電路充入超級電容之中，超級電容中的電能再沖入車載蓄電池中，完成了對于懸架振動能量的回收；另一方面，所述懸架振動控制器根據(jù)含時滯控制的混合開關控制方法對簧載質量加速度傳感器采集的簧載質量加速度信號、簧載質量位移傳感器采集的簧載質量位移信號和非簧載質量位移傳感器采集的非簧載質量位移信號進行分析處理，得到控制信號，并經(jīng)過Smith預估補償器得到當前系統(tǒng)的臨界時滯時間，再由Smith預估補償器中的超越單元將控制信號提前臨界時滯時間送入電機驅動器，由電機驅動器完成對直流電機發(fā)電力矩的控制，從而控制直流電機的轉速，抑制液壓馬達的旋轉，從而控制了液壓缸的阻尼力，消除了系統(tǒng)的時間滯后，實現(xiàn)了對于懸架系統(tǒng)阻尼力的實時控制，達到了半主動懸架的目的。

上述的方法，其特征在于：步驟Ⅱ中所述懸架振動控制器根據(jù)含時滯控制的混合開關控制方法對簧載質量加速度傳感器采集的簧載質量加速度信號、簧載質量位移傳感器采集的簧載質量位移信號和非簧載質量位移傳感器采集的非簧載質量位移信號進行分析處理，得到控制信號，并經(jīng)過Smith預估補償器得到當前系統(tǒng)的臨界時滯時間，再由Smith預估補償器中的超越單元將控制信號提前臨界時滯時間送入電機驅動器，由電機驅動器完成對直流電機發(fā)電力矩的控制的具體過程為：首先，懸架振動控制器將第i次采樣得到的液壓缸受力大小F_i與預先設定的受力閾值F_e相比較，當F_i＞F_e時，懸架振動控制器采用地棚控制策略，即懸架振動控制器先根據(jù)公式計算得到第i次采樣時的非簧載質量速度再根據(jù)公式計算得到第i次采樣的非簧載質量速度所對應的地棚控制下的阻尼力得到對電機驅動器的控制信號，并經(jīng)過Smith預估補償器根據(jù)公式計算得到當前系統(tǒng)的臨界時滯時間τ，再由Smith預估補償器中的超越單元將控制信號提前臨界時滯時間τ送入電機驅動器，由電機驅動器完成對直流電機發(fā)電力矩的控制，使實現(xiàn)所述阻尼器的半主動控制；其中，為第i次采樣得到的非簧載質量位移，為第i-1次采樣得到的非簧載質量位移，t為時間，C_g為地棚控制阻尼系數(shù)，取值為0～2500N·s/m，C_s為所述懸架系統(tǒng)的基值阻尼系數(shù)；當F_i≤F_e時，懸架振動控制器再將第i次采樣得到的簧載質量加速度a_i與預先設定的加速度閾值a_e相比較，當a_i＞a_e時，懸架振動控制器采用天棚控制策略，即懸架振動控制器先根據(jù)公式計算得到第i次采樣時的簧載質量速度再根據(jù)公式計算得到第i次采樣的簧載質量速度所對應的天棚控制下的阻尼力得到對電機驅動器的控制信號，并經(jīng)過Smith預估補償器根據(jù)公式計算得到當前系統(tǒng)的臨界時滯時間τ′，再由Smith預估補償器中的超越單元將控制信號提前臨界時滯時間τ′送入電機驅動器，由電機驅動器完成對直流電機發(fā)電力矩的控制，使實現(xiàn)所述阻尼器的半主動控制；其中，為第i次采樣得到的簧載質量位移，為第i-1次采樣得到的簧載質量位移，t為時間，C_sky為天棚控制阻尼系數(shù)，取值為0～2500N·s/m，；當a_i≤a_e時，所述懸架振動控制器采用模糊控制的方法對其采樣得到的簧載質量位移信號和非簧載質量位移信號進行分析處理從而實現(xiàn)懸架系統(tǒng)的半主動控制。

上述的方法，其特征在于：當a_i≤a_e時，所述懸架振動控制器采用模糊控制的方法對其采樣得到的簧載質量位移信號和非簧載質量位移信號進行分析處理從而實現(xiàn)懸架系統(tǒng)的半主動控制的具體過程為：

步驟一、懸架振動控制器根據(jù)公式對其第i次采樣得到的簧載質量位移信號和非簧載質量位移信號作差，得到第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i；其中，i的取值為自然數(shù)；

步驟二、懸架振動控制器根據(jù)公式對第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i求導，得到第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i隨時間t的變化率

步驟三、懸架振動控制器根據(jù)公式對第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i進行量化，得到偏差e_i的量化量E_i；其中，為第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i的量化因子，的取值方法為：當i＝1時，當i＞1且|e_i|＜0.02時，當i＞1且0.02≤|e_i|≤0.04時，當i＞1且|e_i|＞0.04時，偏差e_i的量化量E_i的論域為[-6,6]；

步驟四、懸架振動控制器根據(jù)公式對第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i隨時間t的變化率進行量化，得到偏差e_i隨時間t的變化率的量化量其中，為第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i隨時間t的變化率的量化因子，的取值方法為：當i＝1時，當i＞1且時，當i＞1且時，當i＞1且時，偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的論域為[-6,6]；

步驟五、懸架振動控制器對偏差e_i的量化量E_i按照四舍五入的方法進行整數(shù)化，得到偏差e_i的量化量E_i的整數(shù)化結果并將偏差e_i的量化量E_i的整數(shù)化結果作為模糊控制的第一個輸入E′_i；

步驟六、懸架振動控制器對偏差e_i隨時間t的變化率的量化量按照四舍五入的方法進行整數(shù)化，得到偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的整數(shù)化結果作為模糊控制的第二個輸入

步驟七、懸架振動控制器根據(jù)模糊控制的第一個輸入E′_i和模糊控制的第二個輸入查詢存儲在懸架振動控制器內部存儲器中的由作懸架振動控制器預先制定好的模糊控制查詢表，得到模糊控制的輸出Γ_i；

步驟八、懸架振動控制器根據(jù)公式對模糊控制的輸出Γ_i進行調整，得到懸架振動控制器控制直流電機外接電阻值R_i；其中，為對模糊控制的輸出Γ_i進行調整的比例因子，的取值方法為：當i＝1時，當i＞1且|e_i|＜0.02或時，當i＞1且0.02≤|e_i|≤0.04或時，當i＞1且|e_i|＞0.04或時，

上述的方法，其特征在于：步驟七中所述懸架振動控制器預先制定模糊控制查詢表的過程為：

步驟701、簧載質量位移傳感器對簧載質量位移進行實時檢測，非簧載質量位移傳感器對非簧載質量位移進行實時檢測，懸架振動控制器對簧載質量位移傳感器檢測到的簧載質量位移信號和非簧載質量位移傳感器檢測到的非簧載質量位移信號進行周期性采樣；

步驟702、懸架振動控制器根據(jù)公式對其第i次采樣得到的簧載質量位移信號和非簧載質量位移信號作差，得到第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i；其中，i的取值為非0的自然數(shù)；

步驟703、懸架振動控制器根據(jù)公式對第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i求導，得到第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i隨時間t的變化率

步驟704、懸架振動控制器根據(jù)公式對第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i進行量化，得到偏差e_i的量化量E_i；其中，為第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i的量化因子，的取值方法為：當i＝1時，當i＞1且|e_i|＜0.02時，當i＞1且0.02≤|e_i|≤0.04時，當i＞1且e_i|＞0.04時，偏差e_i的量化量E_i的論域為[-6,6]；

步驟705、懸架振動控制器根據(jù)公式對第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i隨時間t的變化率進行量化，得到偏差e_i隨時間t的變化率的量化量其中，為第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i隨時間t的變化率的量化因子，的取值方法為：當i＝1時，當i＞1且時，當i＞1且時，當i＞1且時，偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的論域為[-6,6]；

步驟706、懸架振動控制器對偏差e_i的量化量E_i進行模糊化處理，其具體過程如下：

步驟7061、定義偏差e_i的量化量E_i的模糊狀態(tài)集合為{正大、正中、正小、零、負小、負中、負大}；

步驟7062、懸架振動控制器根據(jù)偏差e_i的量化量E_i的三角形隸屬函數(shù)計算得到偏差e_i的量化量E_i對應的模糊狀態(tài)的隸屬度值trimf(E_i,a₁,b₁,c₁)，并根據(jù)最大隸屬度原則確定偏差e_i的量化量E_i對應的模糊狀態(tài)，且當偏差e_i的量化量E_i在兩種不同的模糊狀態(tài)下對應的隸屬度值相等時，選取小于偏差e_i的量化量E_i的數(shù)據(jù)對應的模糊狀態(tài)為偏差e_i的量化量E_i對應的模糊狀態(tài)；其中，a₁為偏差e_i的量化量E_i的三角形隸屬函數(shù)對應的三角形底邊左頂點的橫坐標，b₁為偏差e_i的量化量E_i的三角形隸屬函數(shù)對應的三角形底邊右頂點的橫坐標，c₁為偏差e_i的量化量E_i的三角形隸屬函數(shù)對應的三角形上部頂點的橫坐標；當模糊狀態(tài)為正大時，a₁＝4，b₁＝6，c₁＝8；當模糊狀態(tài)為正中時，a₁＝2，b₁＝4，c₁＝6；當模糊狀態(tài)為正小時，a₁＝0，b₁＝2，c₁＝4；當模糊狀態(tài)為零時，a₁＝-2，b₁＝0，c₁＝2；當模糊狀態(tài)為負小時，a₁＝-4，b₁＝-2，c₁＝0；當模糊狀態(tài)為負中時，a₁＝-6，b₁＝-4，c₁＝-2；當模糊狀態(tài)為負大時，a₁＝-8，b₁＝-6，c₁＝-4；

步驟707、懸架振動控制器對偏差e_i隨時間t的變化率的量化量進行模糊化處理，其具體過程如下：

步驟7071、定義偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的模糊狀態(tài)集合為{正大、正中、正小、零、負小、負中、負大}；

步驟7072、懸架振動控制器根據(jù)偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的三角形隸屬函數(shù)計算得到偏差e_i隨時間t的變化率的量化量對應的模糊狀態(tài)的隸屬度值并根據(jù)最大隸屬度原則確定偏差e_i隨時間t的變化率的量化量對應的模糊狀態(tài)，且當偏差e_i隨時間t的變化率的量化量在兩種不同的模糊狀態(tài)下對應的隸屬度值相等時，選取小于偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的數(shù)據(jù)對應的模糊狀態(tài)為偏差e_i隨時間t的變化率的量化量對應的模糊狀態(tài)；其中，a₂為偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的三角形隸屬函數(shù)對應的三角形底邊左頂點的橫坐標，b₂為偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的三角形隸屬函數(shù)對應的三角形底邊右頂點的橫坐標，c₂為偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的三角形隸屬函數(shù)對應的三角形上部頂點的橫坐標；當模糊狀態(tài)為正大時，a₂＝4，b₂＝6，c₂＝8；當模糊狀態(tài)為正中時，a₂＝2，b₂＝4，c₂＝6；當模糊狀態(tài)為正小時，a₂＝0，b₂＝2，c₂＝4；當模糊狀態(tài)為零時，a₂＝-2，b₂＝0，c₂＝2；當模糊狀態(tài)為負小時，a₂＝-4，b₂＝-2，c₂＝0；當模糊狀態(tài)為負中時，a₂＝-6，b₂＝-4，c₂＝-2；當模糊狀態(tài)為負大時，a₂＝-8，b₂＝-6，c₂＝-4；

步驟708、定義模糊控制的輸出Γ_i的模糊狀態(tài)集合為{正大、正中、正小、零、負小、負中、負大}，制定模糊控制根據(jù)偏差e_i的量化量E_i對應的模糊狀態(tài)和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量對應的模糊狀態(tài)得到模糊控制的輸出Γ_i的模糊狀態(tài)的模糊控制規(guī)則，并根據(jù)所述模糊控制規(guī)則確定模糊控制的輸出Γ_i的模糊狀態(tài)；

其中，所述模糊控制規(guī)則為：

當偏差e_i的量化量E_i對應的模糊狀態(tài)和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量對應的模糊狀態(tài)分別為負大和負大、或負中和負大、或負小和負大、或零和負大、或負大和負中、或負中和負中、或負小和負中時，模糊控制的輸出Γ為正大；

當偏差e_i的量化量E_i對應的模糊狀態(tài)和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量對應的模糊狀態(tài)分別為負大和負小、或負中和負小、或負小和負小、或零和負小、或負大和零時，模糊控制的輸出Γ為正中；

當偏差e_i的量化量E_i對應的模糊狀態(tài)和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量對應的模糊狀態(tài)分別為負中和零、或負小和零、或負大和正小、或負中和正小時，模糊控制的輸出Γ為正小；

當偏差e_i的量化量E_i對應的模糊狀態(tài)和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量對應的模糊狀態(tài)分別為正中和負大、或正大和負大、或正中和負中、或正小和負小、或零和零、或負大和正中、或負中和正中、或負大和正大、或負中和正大時，模糊控制的輸出Γ為零；

當偏差e_i的量化量E_i對應的模糊狀態(tài)和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量對應的模糊狀態(tài)分別為正大和負中、或正中和負小、或正大和負小、或正小和零時，模糊控制的輸出Γ為負小；

當偏差e_i的量化量E_i對應的模糊狀態(tài)和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量對應的模糊狀態(tài)分別為正中和零、或正大和零、或零和正小、或正小和正小、或正中和正小、或正大和正小、或負小和正中、或正小和正中，或負小和正大時，模糊控制的輸出Γ為負中；

當偏差e_i的量化量E_i對應的模糊狀態(tài)和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量對應的模糊狀態(tài)分別為零和正中、或正中和正中、或正大和正中、或零和正大、或正小和正大、或正中和正大、或正大和正大時，模糊控制的輸出Γ為負大；

步驟709、對所述模糊控制的輸出Γ_i的模糊狀態(tài)進行反模糊化處理，其具體過程為：

步驟7091、定義模糊控制的輸出Γ的論域為[-7,7]；

步驟7092、懸架振動控制器根據(jù)模糊控制的輸出Γ_i的三角形隸屬函數(shù)計算得到模糊控制的輸出Γ_i的各個模糊狀態(tài)下模糊控制的輸出Γ的論域[-7,7]中每個整數(shù)對應的隸屬度值)并將某個模糊狀態(tài)下模糊控制的輸出Γ的論域[-7,7]中各個整數(shù)對應的隸屬度值中的最大值所對應的模糊控制的輸出Γ_i的值確定為所述模糊控制的輸出Γ_i反模糊化的結果；其中，a₃為模糊控制的輸出Γ_i的三角形隸屬函數(shù)對應的三角形底邊左頂點的橫坐標，b₃為模糊控制的輸出Γ_i的三角形隸屬函數(shù)對應的三角形底邊右頂點的橫坐標，c₃為模糊控制的輸出Γ_i的三角形隸屬函數(shù)對應的三角形上部頂點的橫坐標；當模糊狀態(tài)為正大時，a₃＝5，b₃＝7，c₃＝9；當模糊狀態(tài)為正中時，a₃＝3，b₃＝5，c₃＝7；當模糊狀態(tài)為正小時，a₃＝0，b₃＝3，c₃＝5；當模糊狀態(tài)為零時，a₃＝-3，b₃＝0，c₃＝2；當模糊狀態(tài)為負小時，a₃＝-5，b₃＝-2，c₃＝0；當模糊狀態(tài)為負中時，a₃＝-7，b₃＝-5，c₃＝-3；當模糊狀態(tài)為負大時，a₃＝-9，b₃＝-7，c₃＝-5；

步驟7010、重復步驟701到步驟709，直到得到偏差e_i的量化量E_i的論域[-6,6]內的13個整數(shù)與偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的論域[-6,6]內的13個整數(shù)的169種組合與所述模糊控制的輸出Γ_i反模糊化的結果的一一對應關系；

步驟7011、將偏差e_i的量化量E_i的論域[-6,6]內的13個整數(shù)與偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的論域[-6,6]內的13個整數(shù)的169種組合與所述模糊控制的輸出Γ_i反模糊化的結果的一一對應關系制定成模糊控制查詢表。

上述的方法，其特征在于：步驟7011中所述模糊控制查詢表表用語言描述為：

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為-6和-6，或-6和-4，或-6和-2，或-6和-1，或-6和0，或-4和-6，或-4和-4，或-4和-2，或-4和-1，或-4和0，或-3和-6時，輸出Γ_i反模糊化的結果為7；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為-6和-5，或-6和-3，或-5和-6，或-5和-5，或-5和-4，或-5和-3，或-5和-2，或-5和-1，或-5和0，或-4和-5，或-4和-3，或-3和-5，或-3和-4，或-3和-3，或-3和-2，或-3和-1，或-3和0時，輸出Γ_i反模糊化的結果為6；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為-2和-3，或-1和-3，或0和-3時，輸出Γ_i反模糊化的結果為5；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為-6和1，或-5和1，或-4和1，或-6和2，或-5和2，或-4和2，或-2和-6，或-1和-6，或0和-6，或-2和-5，或-1和-5，或0和-5，或-2和-4，或-1和-4，或0和-4，或-1和-5，或-2和-2，或-1和-2，或-2和-1，或-1和-1，或-2和0時，輸出Γ_i反模糊化的結果為4；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為-3和1時，輸出Γ_i反模糊化的結果為3；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為1和-6，或1和-5，或2和-5，或1和-4，或1和-3，或2和-3，或-3和2，或-6和3，或-5和3，或-4和3時，輸出Γ_i反模糊化的結果為2；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為2和-6，或2和-4，或0和-2，或0和-1，或-1和0，或-2和1，或2和-3時，輸出Γ_i反模糊化的結果為1；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為3和-6，或4和-6，或5和-6，或6和-6，或3和-5，或4和-5，或5和-5，或6和-5，或3和-4，或4和-4，或6和-4，或3和-3，或1和-2，或2和-2，或3和-4，或1和-1，或-2和2，或-1和2，或-3和3，或-2和3，或-1和3，或-6和4，或-5和4，或-4和4，或-6和5，或-5和5，或-4和5，或-6和6，或-5和6，或-4和6時，輸出Γ_i反模糊化的結果為0；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為1和0，或0和1，或0和2，或0和3，或-3和4，或-2和4，或-3和5，或-2和5，或-3和6，或-2和6，或-1和6時，輸出Γ_i反模糊化的結果為-1；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為4和-3，或5和-3，或6和-3，或-1和5時，輸出Γ_i反模糊化的結果為-2；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為3和-2，或2和-1，或3和-1，或1和3，或2和3，或-1和4時，輸出Γ_i反模糊化的結果為-3；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為4和-2，或5和-2，或6和-2，或4和-1，或5和-1，或6和-1，或2和0，或1和1，或2和1，或1和2，或2和2，或0和4，或1和4，或2和4，或0和5，或1和5，或2和5，或0和6，或1和6，或2和6時，輸出Γ_i反模糊化的結果為-4；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為3和0，或5和0，或3和1，或5和1，或3和2，或5和2，或3和3，或4和3，或5和3，或6和3，或3和4，或5和4，或3和5，或4和5，或5和5，或6和5，或3和6，或5和6時，輸出Γ_i反模糊化的結果為-6；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為4和0，或6和0，或4和1，或6和1，或4和2，或6和2，或4和4，或6和4，或4和6，或6和6時，輸出Γ_i反模糊化的結果為-7。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明的帶振動能量回收功能的車輛半主動懸架系統(tǒng)的結構簡單、設計新穎合理、實現(xiàn)方便且成本低廉。

2、本發(fā)明的帶振動能量回收功能的車輛半主動懸架系統(tǒng)具有振動能量回收的能力，能夠較大幅度提高車輛的能量利用效率。

3、本發(fā)明的帶振動能量回收功能的車輛半主動懸架系統(tǒng)具有阻尼可控的特點，所述帶振動能量回收功能的車輛半主動懸架系統(tǒng)的懸架振動控制器能夠根據(jù)路面特性實時調整直流電機的負載大小，從而改變所述具有能量回收特性的車輛半主動懸架的阻尼力，實現(xiàn)半主動懸架的特性，從而大幅度提高了車輛的平順性和操縱穩(wěn)定性。

4、本發(fā)明的帶振動能量回收功能的車輛半主動懸架系統(tǒng)在對振動能量進行回收的過程中，直流電機始終保持單向轉動，從而提高了所述具有能量回收特性的車輛半主動懸架的振動能量回收效率。

5、本發(fā)明的帶振動能量回收功能的車輛半主動懸架系統(tǒng)工作穩(wěn)定性和可靠性高，不易發(fā)生故障，無需經(jīng)常維護維修。

6、本發(fā)明的帶振動能量回收功能的車輛半主動懸架系統(tǒng)的能量回收系統(tǒng)包括能量回收電路、超級電容以及車載蓄電池，其中能量回收電路包括有升壓電路和整流電路，超級電容為超級電容組，因此所述的具有能量回收特性的車輛半主動懸架的能量回收速度快且回效率高。

6、本發(fā)明的帶振動能量回收功能的車輛半主動懸架系統(tǒng)的控制方法為含有時滯控制的混合開關控制方法，這種控制方法結合了天棚控制策略、地棚控制策略、模糊控制策略、開關控制以及Smith預估補償控制的優(yōu)點，能夠全方位大幅度提高車輛的綜合性能，能夠有效解決懸架系統(tǒng)對于實時性的要求，解決了常規(guī)控制方法中控制效果不過、時滯嚴重、車輛行駛中經(jīng)常出現(xiàn)“輪跳”現(xiàn)象的問題。

6、本發(fā)明中、和的取值方法既能夠保證車輛半主動懸架控制方法的快速性和穩(wěn)定性，又能夠避免產生超調，使車輛半主動懸架的控制方法盡快進入穩(wěn)態(tài)精度范圍，使得該車輛半主動懸架的控制方法具有一定的自適應能力和較好的魯棒性，保證了車輛半主動懸架具有良好動態(tài)性和穩(wěn)態(tài)性精度，控制的效果好。

7、本發(fā)明的車輛半主動懸架的控制方法，預先制定模糊控制查詢表，并將模糊控制查詢表存儲在懸架振動控制器的內部存儲器中，然后每次對車輛半主動懸架進行控制，只需通過查詢模糊控制查詢表，即可根據(jù)模糊控制的輸入，得到輸出，提高了控制效率。

8、本發(fā)明的實用性強，使用效果好，便于推廣使用。

綜上所述，本發(fā)明實現(xiàn)方便且成本低，工作穩(wěn)定性和可靠性高，饋能效率高，能夠有效地延長車載蓄電池的使用壽命，能夠適時地調節(jié)半主動懸架的參數(shù)，使半主動懸架處于最佳的減振狀態(tài)，實用性強。

下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明帶振動能量回收功能的車輛半主動懸架系統(tǒng)的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明懸架振動控制器與其它各部分的電路連接關系示意圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本發(fā)明的帶振動能量回收功能的車輛半主動懸架系統(tǒng)，包括并排設置在車架1與車橋6之間的阻尼器和彈簧3，以及控制系統(tǒng)和能量回收系統(tǒng)；

所述阻尼器包括液壓缸25、液壓馬達21和直流電機11，所述液壓缸25與彈簧3平行設置在車架1與車橋6之間，所述彈簧3的兩端分別與車架1和車橋6連接，所述液壓缸25的底座與車橋6連接，所述液壓缸25的活塞桿與車架1連接，所述液壓缸25通過液壓管路24與液壓馬達21連接，所述液壓馬達21的輸出軸上連接有第一傳動軸22，所述第一傳動軸22上安裝有反向設置的第一滾子離合器15和第二滾子離合器18，所述第一滾子離合器15上固定連接有第一錐齒輪17，所述第二滾子離合器18上固定連接有第二錐齒輪19，所述第一傳動軸22的下方設置有一端與第一錐齒輪17嚙合、另一端與第二錐齒輪19嚙合的第三錐齒輪14，所述直流電機11的輸入軸上連接有第二傳動軸12，所述第三錐齒輪14固定連接在第二傳動軸12上；具體實施時，所述車橋6的底部安裝有車輪4，所述第一錐齒輪17、第二錐齒輪19和第三錐齒輪14設置在外殼13內，所述外殼13內設置有用于安裝支撐第一傳動軸22的第一軸承16和第二軸承20；

所述控制系統(tǒng)包括懸架振動控制器7，所述懸架振動控制器7的輸入端接有用于對液壓缸25的受力進行實時檢測的力傳感器26、用于對簧載質量加速度進行實時檢測的簧載質量加速度傳感器27、用于對簧載質量位移進行實時檢測的簧載質量位移傳感器2和用于對非簧載質量位移進行實時檢測的非簧載質量位移傳感器5，所述力傳感器26安裝在液壓缸25的活塞桿上，所述簧載質量加速度傳感器27和簧載質量位移傳感器2均安裝在車架1上，所述非簧載質量位移傳感器5安裝在車橋6上，所述懸架振動控制器7的輸出端接有直流電機驅動器23，所述直流電機11與直流電機驅動器23的輸出端連接；

所述能量回收系統(tǒng)包括與直流電機11連接的能量回收電路8和與能量回收電路8連接的超級電容9，所述超級電容9與車載蓄電池10連接。

本實施例中，所述液壓缸25為雙作用液壓缸。

本實施例中，所述液壓馬達21為齒輪式液壓馬達、葉片式液壓馬達或柱塞式液壓馬達。

本實施例中，所述第一錐齒輪17焊接在第一滾子離合器15上，所述第二錐齒輪19焊接在第二滾子離合器18上；所述第一傳動軸22通過聯(lián)軸器與液壓馬達21的輸出軸連接，所述第二傳動軸12通過聯(lián)軸器與直流電機11的輸出軸連接，所述第三錐齒輪14焊接在第二傳動軸12上。

本實施例中，所述能量回收電路8由依次連接的三相全波整流電路、升壓電路和均壓電路組成；所述超級電容9由6個型號為120F/2.7V的超級電容串聯(lián)組成。

本發(fā)明的帶振動能量回收功能的車輛半主動懸架系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

步驟Ⅰ、力傳感器26對液壓缸的受力進行實時檢測，簧載質量加速度傳感器27對簧載質量加速度進行實時檢測，簧載質量位移傳感器2對簧載質量位移進行實時檢測，非簧載質量位移傳感器5對非簧載質量位移進行實時檢測；懸架振動控制器7對液壓缸25的受力、簧載質量加速度、簧載質量位移和非簧載質量位移進行周期性采樣；具體實施時，所述采樣周期為0.25s～1s；

步驟Ⅱ、當汽車行駛在不平的路面時，一方面，所述車架1和車橋6之間會發(fā)生相對運動，同時所述液壓缸25的上下連接點也會發(fā)生相對位移，此時液壓缸25中的液壓油會在液壓缸活塞的壓力下流進液壓管路24，所述液壓管路24中的液壓油即可帶動液壓馬達21進行轉動，所述液壓馬達21帶動與其連接的第一傳動軸22轉動，由于液壓缸25的運動存在壓縮和拉伸因此液壓管路中的液壓油的流動方向也不同，最終導致液壓馬達21的轉動方向不同，當液壓馬達21逆時針轉動時帶動第一滾子離合器15和第二滾子離合器18轉動，第一滾子離合器15和第二滾子離合器18帶動第一錐齒輪17和第二錐齒輪19轉動，從而帶動第三錐齒輪14轉動，第三錐齒輪14帶動第二傳動軸12轉動，第二傳動軸12帶動直流電機11轉動進行發(fā)電，同時第三錐齒輪14也會帶動第一錐齒輪17轉動，但在第一滾子離合器15的作用下，第一錐齒輪17只是空轉，同時當液壓馬達21順時針轉動時，第一傳動軸22也順時針轉動，此時第一傳動軸22帶動第一滾子離合器15轉動，第一滾子離合器15帶動第一錐齒輪17轉動，第一錐齒輪17帶動第三錐齒輪14轉動，第三錐齒輪14帶動第二傳動軸12轉動，第二傳動軸12帶動直流電機11轉動進行發(fā)電，在此過程中無論液壓缸25處于壓縮狀態(tài)或者拉伸狀態(tài)，直流電機11的轉動方向都一樣，因此直流電機11的能量回收效率得到了有效的提高；直流電機11發(fā)出的電經(jīng)過能量回收電路8充入超級電容9之中，超級電容9中的電能再沖入車載蓄電池10中，完成了對于懸架振動能量的回收；另一方面，所述懸架振動控制器7根據(jù)含時滯控制的混合開關控制方法對簧載質量加速度傳感器27采集的簧載質量加速度信號、簧載質量位移傳感器2采集的簧載質量位移信號和非簧載質量位移傳感器5采集的非簧載質量位移信號進行分析處理，得到控制信號，并經(jīng)過Smith預估補償器得到當前系統(tǒng)的臨界時滯時間，再由Smith預估補償器中的超越單元將控制信號提前臨界時滯時間送入電機驅動器23，由電機驅動器23完成對直流電機11發(fā)電力矩的控制，從而控制直流電機11的轉速，抑制液壓馬達21的旋轉，從而控制了液壓缸25的阻尼力，消除了系統(tǒng)的時間滯后，實現(xiàn)了對于懸架系統(tǒng)阻尼力的實時控制，達到了半主動懸架的目的。

本實施例中，步驟Ⅱ中所述懸架振動控制器7根據(jù)含時滯控制的混合開關控制方法對簧載質量加速度傳感器27采集的簧載質量加速度信號、簧載質量位移傳感器2采集的簧載質量位移信號和非簧載質量位移傳感器5采集的非簧載質量位移信號進行分析處理，得到控制信號，并經(jīng)過Smith預估補償器得到當前系統(tǒng)的臨界時滯時間，再由Smith預估補償器中的超越單元將控制信號提前臨界時滯時間送入電機驅動器23，由電機驅動器23完成對直流電機11發(fā)電力矩的控制的具體過程為：首先，懸架振動控制器7將第i次采樣得到的液壓缸25受力大小F_i與預先設定的受力閾值F_e相比較，當F_i＞F_e時，懸架振動控制器7采用地棚控制策略，即懸架振動控制器7先根據(jù)公式計算得到第i次采樣時的非簧載質量速度再根據(jù)公式計算得到第i次采樣的非簧載質量速度所對應的地棚控制下的阻尼力得到對電機驅動器23的控制信號，并經(jīng)過Smith預估補償器根據(jù)公式計算得到當前系統(tǒng)的臨界時滯時間τ，再由Smith預估補償器中的超越單元將控制信號提前臨界時滯時間τ送入電機驅動器23，由電機驅動器23完成對直流電機11發(fā)電力矩的控制，使實現(xiàn)所述阻尼器25的半主動控制；其中，為第i次采樣得到的非簧載質量位移，為第i-1次采樣得到的非簧載質量位移，t為時間，C_g為地棚控制阻尼系數(shù)，取值為0～2500N·s/m，C_s為所述懸架系統(tǒng)的基值阻尼系數(shù)；當F_i≤F_e時，懸架振動控制器7再將第i次采樣得到的簧載質量加速度a_i與預先設定的加速度閾值a_e相比較，當a_i＞a_e時，懸架振動控制器7采用天棚控制策略，即懸架振動控制器7先根據(jù)公式計算得到第i次采樣時的簧載質量速度再根據(jù)公式計算得到第i次采樣的簧載質量速度所對應的天棚控制下的阻尼力得到對電機驅動器23的控制信號，并經(jīng)過Smith預估補償器根據(jù)公式計算得到當前系統(tǒng)的臨界時滯時間τ′，再由Smith預估補償器中的超越單元將控制信號提前臨界時滯時間τ′送入電機驅動器23，由電機驅動器23完成對直流電機11發(fā)電力矩的控制，使實現(xiàn)所述阻尼器25的半主動控制；其中，為第i次采樣得到的簧載質量位移，為第i-1次采樣得到的簧載質量位移，t為時間，C_sky為天棚控制阻尼系數(shù)，取值為0～2500N·s/m，；當a_i≤a_e時，所述懸架振動控制器7采用模糊控制的方法對其采樣得到的簧載質量位移信號和非簧載質量位移信號進行分析處理從而實現(xiàn)懸架系統(tǒng)的半主動控制。

本實施例中，當a_i≤a_e時，所述懸架振動控制器7采用模糊控制的方法對其采樣得到的簧載質量位移信號和非簧載質量位移信號進行分析處理從而實現(xiàn)懸架系統(tǒng)的半主動控制的具體過程為：

步驟一、懸架振動控制器7根據(jù)公式對其第i次采樣得到的簧載質量位移信號和非簧載質量位移信號作差，得到第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i；其中，i的取值為自然數(shù)；

步驟二、懸架振動控制器7根據(jù)公式對第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i求導，得到第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i隨時間t的變化率

步驟三、懸架振動控制器7根據(jù)公式對第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i進行量化，得到偏差e_i的量化量E_i；其中，為第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i的量化因子，的取值方法為：當i＝1時，當i＞1且|e_i|＜0.02時，當i＞1且0.02≤|e_i|≤0.04時，當i＞1且|e_i|＞0.04時，偏差e_i的量化量E_i的論域為[-6,6]；

步驟四、懸架振動控制器7根據(jù)公式對第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i隨時間t的變化率進行量化，得到偏差e_i隨時間t的變化率的量化量其中，為第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i隨時間t的變化率的量化因子，的取值方法為：當i＝1時，當i＞1且時，當i＞1且時，當i＞1且時，偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的論域為[-6,6]；

步驟五、懸架振動控制器7對偏差e_i的量化量E_i按照四舍五入的方法進行整數(shù)化，得到偏差e_i的量化量E_i的整數(shù)化結果并將偏差e_i的量化量E_i的整數(shù)化結果作為模糊控制的第一個輸入E′_i；

步驟六、懸架振動控制器7對偏差e_i隨時間t的變化率的量化量按照四舍五入的方法進行整數(shù)化，得到偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的整數(shù)化結果作為模糊控制的第二個輸入

步驟七、懸架振動控制器7根據(jù)模糊控制的第一個輸入E′_i和模糊控制的第二個輸入查詢存儲在懸架振動控制器7內部存儲器中的由作懸架振動控制器7預先制定好的模糊控制查詢表，得到模糊控制的輸出Γ_i；

步驟八、懸架振動控制器7根據(jù)公式對模糊控制的輸出Γ_i進行調整，得到懸架振動控制器7控制直流電機11外接電阻值R_i；其中，為對模糊控制的輸出Γ_i進行調整的比例因子，的取值方法為：當i＝1時，當i＞1且|e_i|＜0.02或時，當i＞1且0.02≤|e_i|≤0.04或時，當i＞1且|e_i|＞0.04或時，

本實施例中，步驟七中所述懸架振動控制器7預先制定模糊控制查詢表的過程為：

步驟701、簧載質量位移傳感器2對簧載質量位移進行實時檢測，非簧載質量位移5傳感器對非簧載質量位移進行實時檢測，懸架振動控制器7對簧載質量位移傳感器2檢測到的簧載質量位移信號和非簧載質量位移傳感器5檢測到的非簧載質量位移信號進行周期性采樣；

步驟702、懸架振動控制器7根據(jù)公式對其第i次采樣得到的簧載質量位移信號和非簧載質量位移信號作差，得到第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i；其中，i的取值為非0的自然數(shù)；

步驟703、懸架振動控制器7根據(jù)公式對第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i求導，得到第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i隨時間t的變化率

步驟704、懸架振動控制器7根據(jù)公式對第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i進行量化，得到偏差e_i的量化量E_i；其中，為第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i的量化因子，的取值方法為：當i＝1時，當i＞1且|e_i|＜0.02時，當i＞1且0.02≤|e_i|≤0.04時，當i＞1且|e_i|＞0.04時，偏差e_i的量化量E_i的論域為[-6,6]；

步驟705、懸架振動控制器7根據(jù)公式對第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i隨時間t的變化率進行量化，得到偏差e_i隨時間t的變化率的量化量其中，為第i次采樣時系統(tǒng)簧載質量位移與非簧載質量位移的偏差e_i隨時間t的變化率的量化因子，的取值方法為：當i＝1時，當i＞1且時，當i＞1且時，當i＞1且時，偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的論域為[-6,6]；

步驟706、懸架振動控制器7對偏差e_i的量化量E_i進行模糊化處理，其具體過程如下：

步驟7061、定義偏差e_i的量化量E_i的模糊狀態(tài)集合為{正大、正中、正小、零、負小、負中、負大}；

步驟7062、懸架振動控制器7根據(jù)偏差e_i的量化量E_i的三角形隸屬函數(shù)計算得到偏差e_i的量化量E_i對應的模糊狀態(tài)的隸屬度值trimf(E_i,a₁,b₁,c₁)，并根據(jù)最大隸屬度原則確定偏差e_i的量化量E_i對應的模糊狀態(tài)，且當偏差e_i的量化量E_i在兩種不同的模糊狀態(tài)下對應的隸屬度值相等時，選取小于偏差e_i的量化量E_i的數(shù)據(jù)對應的模糊狀態(tài)為偏差e_i的量化量E_i對應的模糊狀態(tài)；其中，a₁為偏差e_i的量化量E_i的三角形隸屬函數(shù)對應的三角形底邊左頂點的橫坐標，b₁為偏差e_i的量化量E_i的三角形隸屬函數(shù)對應的三角形底邊右頂點的橫坐標，c₁為偏差e_i的量化量E_i的三角形隸屬函數(shù)對應的三角形上部頂點的橫坐標；當模糊狀態(tài)為正大時，a₁＝4，b₁＝6，c₁＝8；當模糊狀態(tài)為正中時，a₁＝2，b₁＝4，c₁＝6；當模糊狀態(tài)為正小時，a₁＝0，b₁＝2，c₁＝4；當模糊狀態(tài)為零時，a₁＝-2，b₁＝0，c₁＝2；當模糊狀態(tài)為負小時，a₁＝-4，b₁＝-2，c₁＝0；當模糊狀態(tài)為負中時，a₁＝-6，b₁＝-4，c₁＝-2；當模糊狀態(tài)為負大時，a₁＝-8，b₁＝-6，c₁＝-4；

步驟707、懸架振動控制器7對偏差e_i隨時間t的變化率的量化量進行模糊化處理，其具體過程如下：

步驟7071、定義偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的模糊狀態(tài)集合為{正大、正中、正小、零、負小、負中、負大}；

步驟7072、懸架振動控制器7根據(jù)偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的三角形隸屬函數(shù)計算得到偏差e_i隨時間t的變化率的量化量對應的模糊狀態(tài)的隸屬度值并根據(jù)最大隸屬度原則確定偏差e_i隨時間t的變化率的量化量對應的模糊狀態(tài)，且當偏差e_i隨時間t的變化率的量化量在兩種不同的模糊狀態(tài)下對應的隸屬度值相等時，選取小于偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的數(shù)據(jù)對應的模糊狀態(tài)為偏差e_i隨時間t的變化率的量化量對應的模糊狀態(tài)；其中，a₂為偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的三角形隸屬函數(shù)對應的三角形底邊左頂點的橫坐標，b₂為偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的三角形隸屬函數(shù)對應的三角形底邊右頂點的橫坐標，c₂為偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的三角形隸屬函數(shù)對應的三角形上部頂點的橫坐標；當模糊狀態(tài)為正大時，a₂＝4，b₂＝6，c₂＝8；當模糊狀態(tài)為正中時，a₂＝2，b₂＝4，c₂＝6；當模糊狀態(tài)為正小時，a₂＝0，b₂＝2，c₂＝4；當模糊狀態(tài)為零時，a₂＝-2，b₂＝0，c₂＝2；當模糊狀態(tài)為負小時，a₂＝-4，b₂＝-2，c₂＝0；當模糊狀態(tài)為負中時，a₂＝-6，b₂＝-4，c₂＝-2；當模糊狀態(tài)為負大時，a₂＝-8，b₂＝-6，c₂＝-4；

步驟708、定義模糊控制的輸出Γ_i的模糊狀態(tài)集合為{正大、正中、正小、零、負小、負中、負大}，制定模糊控制根據(jù)偏差e_i的量化量E_i對應的模糊狀態(tài)和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量對應的模糊狀態(tài)得到模糊控制的輸出Γ_i的模糊狀態(tài)的模糊控制規(guī)則，并根據(jù)所述模糊控制規(guī)則確定模糊控制的輸出Γ_i的模糊狀態(tài)；

其中，所述模糊控制規(guī)則為：

當偏差e_i的量化量E_i對應的模糊狀態(tài)和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量對應的模糊狀態(tài)分別為負大和負大、或負中和負大、或負小和負大、或零和負大、或負大和負中、或負中和負中、或負小和負中時，模糊控制的輸出Γ為正大；

當偏差e_i的量化量E_i對應的模糊狀態(tài)和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量對應的模糊狀態(tài)分別為負大和負小、或負中和負小、或負小和負小、或零和負小、或負大和零時，模糊控制的輸出Γ為正中；

當偏差e_i的量化量E_i對應的模糊狀態(tài)和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量對應的模糊狀態(tài)分別為負中和零、或負小和零、或負大和正小、或負中和正小時，模糊控制的輸出Γ為正小；

當偏差e_i的量化量E_i對應的模糊狀態(tài)和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量對應的模糊狀態(tài)分別為正中和負大、或正大和負大、或正中和負中、或正小和負小、或零和零、或負大和正中、或負中和正中、或負大和正大、或負中和正大時，模糊控制的輸出Γ為零；

當偏差e_i的量化量E_i對應的模糊狀態(tài)和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量對應的模糊狀態(tài)分別為正大和負中、或正中和負小、或正大和負小、或正小和零時，模糊控制的輸出Γ為負小；

當偏差e_i的量化量E_i對應的模糊狀態(tài)和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量對應的模糊狀態(tài)分別為正中和零、或正大和零、或零和正小、或正小和正小、或正中和正小、或正大和正小、或負小和正中、或正小和正中，或負小和正大時，模糊控制的輸出Γ為負中；

當偏差e_i的量化量E_i對應的模糊狀態(tài)和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量對應的模糊狀態(tài)分別為零和正中、或正中和正中、或正大和正中、或零和正大、或正小和正大、或正中和正大、或正大和正大時，模糊控制的輸出Γ為負大；

具體實施時，將正大用字母表示為PB、將正中用字母表示為PM、將正小用字母表示為PS、將零用字母表示為ZE、將負小用字母表示為NS、將負中用字母表示為NM、將負大用字母表示為NB，將所述模糊控制規(guī)則用表格表示為表1：

表1模糊控制規(guī)則表

步驟709、對所述模糊控制的輸出Γ_i的模糊狀態(tài)進行反模糊化處理，其具體過程為：

步驟7091、定義模糊控制的輸出Γ的論域為[-7,7]；

步驟7092、懸架振動控制器7根據(jù)模糊控制的輸出Γ_i的三角形隸屬函數(shù)計算得到模糊控制的輸出Γ_i的各個模糊狀態(tài)下模糊控制的輸出Γ的論域[-7,7]中每個整數(shù)對應的隸屬度值trimf(Γ_i,a₃,b₃,c₃)，并將某個模糊狀態(tài)下模糊控制的輸出Γ的論域[-7,7]中各個整數(shù)對應的隸屬度值中的最大值所對應的模糊控制的輸出Γ_i的值確定為所述模糊控制的輸出Γ_i反模糊化的結果；其中，a₃為模糊控制的輸出Γ_i的三角形隸屬函數(shù)對應的三角形底邊左頂點的橫坐標，b₃為模糊控制的輸出Γ_i的三角形隸屬函數(shù)對應的三角形底邊右頂點的橫坐標，c₃為模糊控制的輸出Γ_i的三角形隸屬函數(shù)對應的三角形上部頂點的橫坐標；當模糊狀態(tài)為正大時，a₃＝5，b₃＝7，c₃＝9；當模糊狀態(tài)為正中時，a₃＝3，b₃＝5，c₃＝7；當模糊狀態(tài)為正小時，a₃＝0，b₃＝3，c₃＝5；當模糊狀態(tài)為零時，a₃＝-3，b₃＝0，c₃＝2；當模糊狀態(tài)為負小時，a₃＝-5，b₃＝-2，c₃＝0；當模糊狀態(tài)為負中時，a₃＝-7，b₃＝-5，c₃＝-3；當模糊狀態(tài)為負大時，a₃＝-9，b₃＝-7，c₃＝-5；

步驟7010、重復步驟701到步驟709，直到得到偏差e_i的量化量E_i的論域[-6,6]內的13個整數(shù)與偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的論域[-6,6]內的13個整數(shù)的169種組合與所述模糊控制的輸出Γ_i反模糊化的結果的一一對應關系；

步驟7011、將偏差e_i的量化量E_i的論域[-6,6]內的13個整數(shù)與偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的論域[-6,6]內的13個整數(shù)的169種組合與所述模糊控制的輸出Γ_i反模糊化的結果的一一對應關系制定成模糊控制查詢表。

本實施例中，步驟7011中所述模糊控制查詢表表用語言描述為：

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為-6和-6，或-6和-4，或-6和-2，或-6和-1，或-6和0，或-4和-6，或-4和-4，或-4和-2，或-4和-1，或-4和0，或-3和-6時，輸出Γ_i反模糊化的結果為7；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為-6和-5，或-6和-3，或-5和-6，或-5和-5，或-5和-4，或-5和-3，或-5和-2，或-5和-1，或-5和0，或-4和-5，或-4和-3，或-3和-5，或-3和-4，或-3和-3，或-3和-2，或-3和-1，或-3和0時，輸出Γ_i反模糊化的結果為6；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為-2和-3，或-1和-3，或0和-3時，輸出Γ_i反模糊化的結果為5；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為-6和1，或-5和1，或-4和1，或-6和2，或-5和2，或-4和2，或-2和-6，或-1和-6，或0和-6，或-2和-5，或-1和-5，或0和-5，或-2和-4，或-1和-4，或0和-4，或-1和-5，或-2和-2，或-1和-2，或-2和-1，或-1和-1，或-2和0時，輸出Γ_i反模糊化的結果為4；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為-3和1時，輸出Γ_i反模糊化的結果為3；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為1和-6，或1和-5，或2和-5，或1和-4，或1和-3，或2和-3，或-3和2，或-6和3，或-5和3，或-4和3時，輸出Γ_i反模糊化的結果為2；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為2和-6，或2和-4，或0和-2，或0和-1，或-1和0，或-2和1，或2和-3時，輸出Γ_i反模糊化的結果為1；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為3和-6，或4和-6，或5和-6，或6和-6，或3和-5，或4和-5，或5和-5，或6和-5，或3和-4，或4和-4，或6和-4，或3和-3，或1和-2，或2和-2，或3和-4，或1和-1，或-2和2，或-1和2，或-3和3，或-2和3，或-1和3，或-6和4，或-5和4，或-4和4，或-6和5，或-5和5，或-4和5，或-6和6，或-5和6，或-4和6時，輸出Γ_i反模糊化的結果為0；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為1和0，或0和1，或0和2，或0和3，或-3和4，或-2和4，或-3和5，或-2和5，或-3和6，或-2和6，或-1和6時，輸出Γ_i反模糊化的結果為-1；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為4和-3，或5和-3，或6和-3，或-1和5時，輸出Γ_i反模糊化的結果為-2；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為3和-2，或2和-1，或3和-1，或1和3，或2和3，或-1和4時，輸出Γ_i反模糊化的結果為-3；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為4和-2，或5和-2，或6和-2，或4和-1，或5和-1，或6和-1，或2和0，或1和1，或2和1，或1和2，或2和2，或0和4，或1和4，或2和4，或0和5，或1和5，或2和5，或0和6，或1和6，或2和6時，輸出Γ_i反模糊化的結果為-4；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為3和0，或5和0，或3和1，或5和1，或3和2，或5和2，或3和3，或4和3，或5和3，或6和3，或3和4，或5和4，或3和5，或4和5，或5和5，或6和5，或3和6，或5和6時，輸出Γ_i反模糊化的結果為-6；

當偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i隨時間t的變化率的量化量的值分別為4和0，或6和0，或4和1，或6和1，或4和2，或6和2，或4和4，或6和4，或4和6，或6和6時，輸出Γ_i反模糊化的結果為-7。

具體實施時，步驟7011中所述模糊控制查詢表用表格表示為表2：

表2模糊控制查詢表

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍內。