电子信息技术

本发明公开了基于PI前馈模型预测控制算法的馈能型悬架控制系统，属于车辆控制领域，包括步骤：S1、建立馈能悬架系统动力学模型；S2、建立能量回馈控制系统仿真模型；S3、设计电压外环控制器，通过PI控制器和基于模型的前馈补偿器计算得到参考电流；同时设计负载扰动观测器对负载的变化进行观测；S4、设计电流内环控制器，通过模型预测控制算法计算得到最优占空比；同时设计电感电流观测器对电感电流进行等效估计以避免输入电压和电感电阻的变化对回馈电能质量的影响。本发明可有效地改善回馈电能的质量，同时在外界发生扰动时依旧可以保持良好的控制效果。此外，本发明还可以有效地提高车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性。

新能源汽车能量回收优化：该馈能型悬架系统通过PI前馈模型预测控制算法实现振动能量高效捕获与电能转换，在提升车辆动态性能的同时增强能源利用效率，为电动汽车续航能力突破提供创新技术路径。

高端乘用车驾乘品质升级：系统基于路面预瞄与多目标优化控制，可主动抑制不同行驶工况下的车身异常振动，大幅改善车辆平顺性与操控稳定性，重新定义豪华车型的舒适性标准。

本发明公开的馈能型悬架控制系统包括：悬架的动力学系统和能量回馈控制系统。可选的，所述悬架动力学系统包括：弹簧、阻尼减振器、电磁直线电机作动器。所述能量回馈控制系统包括：整流滤波模块、升压模块和控制模块。所述能量回馈控制系统中控制模块采用PI前馈模型预测双闭环控制算法。电压外环采用PI前馈控制对电流进行限幅和控制从而得到参考电流，电流内环采用模型预测控制输出最优占空比，从而使馈能电压能够快速准确地跟踪到期望值。所述系统考虑未知的参数及扰动对系统的影响，设计扰动观测器对系统中不确定项进行观测，从而提高系统的鲁棒性及动态特性。所述悬架动力学系统由于电磁直线电机作动器会产生电磁阻尼力作用，从而改善了系统的动力学性能。