一种主动减振器压力转扭矩反馈加前馈的算法的制作方法

    专利2025-04-19  43


    本发明属于主动减振器,具体涉及一种主动减振器压力转扭矩反馈加前馈的算法。


    背景技术:

    1、主动减振器通过电动液压泵产生压力驱动作动缸运动,因此主动减振器的压力控制显现的尤为重要。为了保证电动液压泵的压力控制的快速精准及稳定,需要对电动液压泵中的电机的扭矩进行精准的控制。但目前市场上暂无类似的主动悬架用压力控制算法。

    2、基于此,急需研发一种可迅速计算出电机扭矩的主动悬架用压力控制算法,以有效解决上述问题。


    技术实现思路

    1、本发明的目的就在于提供一种主动减振器压力转扭矩反馈加前馈的算法,首次提出基于力值请求或者压力请求,迅速计算出电机扭矩,以解决对电动液压泵中的电机的扭矩进行精准的控制的问题。

    2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的:

    3、第一方面,本发明提供了一种主动减振器压力转扭矩反馈加前馈的算法,包括以下步骤:

    4、a、电动液压泵旋转一圈时,通过电机的输出扭矩计算出电机对外做功的数值;

    5、b、在不考虑容积效率及机械效率时,通过电动液压泵两侧的压差与电机的排量计算出液压泵对外输出液压功的数值;

    6、c、在不考虑主动减振器的压力损失时,通过上位机的请求力值fcmd与活塞面积的比值计算出电动液压泵两侧的压差;

    7、d、由步骤c获取的压差、液压泵对外输出液压功数值以及电机对外做功数值的计算公式建立主动悬架fcmd与电机扭矩的关系,保证该处的延迟接近0;

    8、e、对作动力进行精确的作动力反馈调节,引入反馈控制,能将输出的力值与需求值进行比较快速调节至需求值。

    9、进一步地,步骤a中,电机对外做功的数值w=t*2π,其中,t为电机的输出扭矩。

    10、更进一步地,步骤b中,液压泵对外输出液压功的数值为电机对外做功的数值,具体地,w=△p*d,其中,△p为电动液压泵两侧的压差,d为电机的排量。

    11、更进一步地,步骤c中,△p=fcmd/a,其中,a为活塞的面积,fcmd为上位机的力值命令。

    12、更进一步地,步骤d中,前馈控制的是目标力值fcmd与扭矩t之前的正比例关系即t=k*fcmd,当fcmd确定后,能够直接计算出扭矩,该过程无延迟。

    13、更进一步地,步骤e,引入反馈控制,对前馈的扭矩进行pid反馈调节。

    14、更进一步地,具体反馈的如下:f=kp*(fcmd-△p*apiston)+ki*(fcmd-△p*apiston)*1/s+kd*(fcmd-△p*apiston)*s,式中,kp为比例环节系数,ki为积分环节系数,kd为微分环节系数;f为实际输出的力值,fcmd为上位机的请求力值,△p压差。

    15、第二方面,本发明还提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如本发明实施例中任一所述的一种主动减振器压力转扭矩反馈加前馈的算法。

    16、第三方面,本发明还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如本发明实施例中任一所述的一种主动减振器压力转扭矩反馈加前馈的算法。

    17、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

    18、本发明首次提出基于力值请求或者压力请求,迅速计算出电机扭矩,通过电机输出功率与泵液压功率的关系建立扭矩的前馈算法,保证主动悬架的延迟在15ms以内,保证响应带宽达到25hz以上。



    技术特征:

    1.一种主动减振器压力转扭矩反馈加前馈的算法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的一种主动减振器压力转扭矩反馈加前馈的算法,其特征在于:步骤a中,电机对外做功的数值w=t*2π,其中,t为电机的输出扭矩。

    3.根据权利要求2所述的一种主动减振器压力转扭矩反馈加前馈的算法,其特征在于:步骤b中,液压泵对外输出液压功的数值为电机对外做功的数值,具体地,w=△p*d,其中,△p为电动液压泵两侧的压差,d为电机的排量。

    4.根据权利要求3所述的一种主动减振器压力转扭矩反馈加前馈的算法,其特征在于:步骤c中,△p=fcmd/a,其中,a为活塞的面积,fcmd为上位机的力值命令。

    5.根据权利要求4所述的一种主动减振器压力转扭矩反馈加前馈的算法,其特征在于:步骤d中,前馈控制的是目标力值fcmd与扭矩t之前的正比例关系即t=k*fcmd,当fcmd确定后,能够直接计算出扭矩,该过程无延迟。

    6.根据权利要求5所述的一种主动减振器压力转扭矩反馈加前馈的算法,其特征在于:步骤e,引入反馈控制,对前馈的扭矩进行pid反馈调节。

    7.根据权利要求6所述的一种主动减振器压力转扭矩反馈加前馈的算法,其特征在于:具体反馈的如下:f=kp*(fcmd-△p*apiston)+ki*(fcmd-△p*apis ton)*1/s+kd*(fcmd-△p*apiston)*s,式中,kp为比例环节系数,ki为积分环节系数,kd为微分环节系数;f为实际输出的力值,fcmd为上位机的请求力值,△p压差。

    8.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一项所述的一种主动减振器压力转扭矩反馈加前馈的算法。

    9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的一种主动减振器压力转扭矩反馈加前馈的算法。


    技术总结
    本发明涉及一种主动减振器压力转扭矩反馈加前馈的算法,包括电动液压泵旋转一圈时,通过电机的输出扭矩计算出电机对外做功的数值;在不考虑容积效率及机械效率时,通过电动液压泵两侧的压差与电机的排量计算出液压泵对外输出液压功的数值;在不考虑主动减振器的压力损失时,通过计算出电动液压泵两侧的压差与活塞的面积计算出Fcmd值;建立主动悬架压力值与电机扭矩的关系,保证该处的延迟接近0;对作动力进行精确的作动力反馈调节。本发明首次提出基于力值请求或者压力请求,迅速计算出电机扭矩,通过电机输出功率与泵液压功率的关系建立扭矩的前馈算法,保证主动悬架的延迟在15ms以内,保证响应带宽达到25Hz以上。

    技术研发人员:豆开放,王大壮,李俊伟,丁树伟,贾跃,郑文博,禹真,陈志刚,侯杰,王仕伟
    受保护的技术使用者:中国第一汽车股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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