具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

参见图1，图1是本发明提供的基于模糊控制的驾驶室半主动悬置控制方法的一种实施例的流程示意图，如图1所示，该方法包括步骤101－步骤105，具体如下：

步骤101：获取待控制车辆底盘减振器上下两端的距离，根据所述距离，计算所述待控制车辆的车辆载重系数。

本实施例中，在获取待控制底盘减振器上下两端的距离前，确保车辆处于静止状态，通过获取设置在所述待控制车辆底盘减振器处的测距传感器测量的悬架上下两端的距离，将测距传感器测量的悬架上下两端的距离与预设的初始悬架距离作对比，测距传感器测量的悬架上下两端的距离越小，车载重量越大，从而得到悬架压缩量，判断车载重量的大小，并将车载重量的大小代入到车辆载重系数计算公式中，计算对应的车辆载重系数；其中，所述车辆载重系数计算公式为：

λ＝f(M)；

式中，M为车载重量，λ为车辆载重系数。

作为本实施例的一种优选案例，在待控制车辆底盘减振器悬架处设置的测距传感器的数量可根据需求增加或减少，本实施例中，设置测距传感器的数量为4个。

步骤102：获取所述待控制车辆驾驶室悬置上下两端的速度，根据所述速度，计算所述待控制车辆驾驶室悬置上下两端的相对速度。

本实施例中，在待控制车辆驾驶室各个悬置上端设置1个加速度传感器，在待控制车辆驾驶室各个悬置下端设置1个加速度传感器，用以分别获取待控制车辆驾驶室悬置上端的加速度和待控制车辆驾驶室悬置下端的加速度，同时获取待控制车辆驾驶室中积分电路的输出端电压，将获取到的待控制车辆驾驶室悬置上端的加速度代入到积分电路中，结合积分电路输出端电压，获得待控制车辆驾驶室悬置上端的速度，将获取到的待控制车辆驾驶室悬置下端的加速度代入到积分电路中，结合积分电路输出端电压，获得待控制车辆驾驶室悬置下端的速度，将所述待控制车辆驾驶室悬置上下两端的速度代入到悬置相对速度计算公式中，计算所述待控制车辆驾驶室悬置上下两端的相对速度，其中，所述悬置相对速度计算公式为：

式中，为所述待控制车辆驾驶室悬置上下两端的相对速度，为待控制车辆驾驶室悬置上端的速度，为待控制车辆驾驶室悬置下端的速度。

作为本实施例的一种优选案例，在待控制车辆驾驶室悬置处设置的加速度传感器的数量可根据需求增加或减少，本实施例中，设置加速度传感器的数量为4个，其中，加速度传感器设置在驾驶室的四个角落处。

步骤103：对所述速度和所述相对速度依次进行模糊化处理和反模糊化处理。

本实施例中，将获取到的待控制车辆驾驶室悬置上端的速度和悬置相对速度根据对应的隶属度函数图像进行模糊化处理，其中，待控制车辆驾驶室悬置上端的速度隶属度函数图像如图2所示，悬置相对速度隶属度函数图像如图3所示，图2和图3中，V_smi和V_sumi分别为第i个减振器悬置上端速度和悬置相对速度由大转小的临界值。由于待控制车辆驾驶室悬置上端的速度和悬置相对速度有正负之分，故将其分别分为四个等级，分别为负大(NB)、负小(NS)、正小(PS)、正大(PB)，将获取的待控制车辆驾驶室悬置上端的速度和悬置相对速度分别对应待控制车辆驾驶室悬置上端的速度隶属度函数、悬置相对速度隶属度函数图像，得到待控制车辆驾驶室悬置上端的速度和悬置相对速度分别对应的等级，作为本实施例中的一种举例，如待控制车辆驾驶室悬置上端的速度为此时PS的占比较大，则待控制车辆驾驶室悬置上端的速度被模糊为等级PS，PS则为待控制车辆驾驶室悬置上端的速度的模糊子集，同理，如悬置相对速度为此时PB的占比较大，则悬置相对速度被模糊为等级PB，PB则为悬置相对速度的模糊子集；将待控制车辆驾驶室悬置上端的速度和悬置相对速度模糊化后的模糊子集代入模糊控制查询表中，其中，模糊控制查询表如图4所示，得到模糊化后的阻尼控制电流，其中，阻尼控制电流为减振器的阻尼控制电流，因减振器为连续阻尼可调CDC减振器，且无负数，故分为五级，分别为最大(MB)、大(PB)、中(PZ)、小(PM)、最小(MS)，作为本实施例中的一种举例，如待控制车辆驾驶室悬置上端的速度的模糊子集为NS，悬置相对速度的模糊子集为NB，代入模糊控制查询表可得模糊化的阻尼控制电流为大(PB)；并对得到的模糊化的阻尼控制电流根据对应的隶属度函数图像进行反模糊化处理，其中，模糊化的阻尼控制电流隶属度函数图像如图5所示，其中I_Vi、I_Li、I_Mi、I_Si分别为最大、大、中、小、最小的临界值。

步骤104：获取所述反模糊化处理后得到的电流值，根据所述电流值与所述车辆载重系数，计算所述待控制车辆减振器的控制电流值。

本实施例中，根据图5所示的模糊化的阻尼控制电流隶属度函数图像，获取反模糊化处理后得到的电流值，作为本实施例的一种举例，如得到的模糊化的阻尼控制电流为大(PB)，代入反模糊化的阻尼控制电流隶属度函数图像中，则取PB区间的左端点，即I_vi，其中，I_vi就是所要获取反模糊化处理后得到的电流值。

本实施例中，将获取的反模糊化处理后得到的电流值与步骤101中获取到的车辆载重系数相乘，得到各个减振器最终的阻尼控制电流值，及待控制车辆各个减振器的控制电流值。

步骤105：根据所述控制电流值输出相应电流控制所述减振器阻尼力，从而控制所述待控制车辆驾驶室半主动悬置。

本实施例中，根据步骤104中得到的带控制车辆减振器的控制电流值控制待控制车辆驾驶室的方法电路输出电流控制减振器的阻尼力，当控制所述减振器阻尼力的持续控制时间达到预设时间阈值时，持续所述减振器的阻尼力控制，并返回步骤“获取待控制车辆驾驶室悬置上下两端的加速度和速度”，执行下一个循环，从而控制待控制车辆驾驶室半主动悬置，作为本实施例中的一种举例，预设时间阈值为每10ms中断一次。

本实施例中，利用步骤101－步骤105中任意一项所述的基于模糊控制的驾驶室半主动悬置控制方法，在仿真软件中，结合动力学原理建立整车动力学模型，其中，整车动力学模型包括轮胎－底盘减振系统－车架－驾驶室悬置系统－驾驶室。驾驶室质心原点为O，X为前进方向，Y为横向，Z为垂向，悬置上端位移表示为z_si，速度表示为加速度表示为悬置下端位移表示为z_ui，速度表示为加速度表示为令悬置相对速度为令减振器阻尼控制电流为I_i；本实施例中，i的取值范围为1－4任意一个整数。以某型商用车参数为动力学模型参数，随机路面数据为模型的路面输入，分别将利用上述模糊控制的驾驶室半主动悬置控制方法的半主动悬置和原车被动悬置进行仿真，对比得出，在随机路面中，搭载控制方法的半主动悬置与原车搭载被动悬置进行对比，垂直方向的加速度均方根值优化了17％，振动得到改善，驾驶室舒适性能得到进一步提升。

参见图6，图6是本发明提供的基于模糊控制的驾驶室半主动悬置控制装置的一种实施例的结构示意图，如图6所示，该结构包括第一获取模块601，第二获取模块602、处理模块603、计算模块604和控制模块605，具体如下：

其中，第一获取模块601用于获取待控制车辆底盘减振器上下两端的距离，根据所述距离，计算所述待控制车辆的车辆载重系数。

本实施例中，第一获取模块601获取待控制车辆底盘减振器上下两端的距离前，确保车辆处于静止状态，通过获取设置在所述待控制车辆底盘减振器处的测距传感器测量的悬架上下两端的距离，将测距传感器测量的悬架上下两端的距离与预设的初始悬架距离作对比，测距传感器测量的悬架上下两端的距离越小，车载重量越大，从而得到悬架压缩量，判断车载重量的大小，并将车载重量的大小代入到车辆载重系数计算公式中，计算对应的车辆载重系数；其中，所述车辆载重系数计算公式为：

λ＝f(M)；

式中，M为车载重量，λ为车辆载重系数。

作为本实施例的一种优选案例，在待控制车辆底盘减振器处设置的测距传感器的数量可根据需求增加或减少，本实施例中，设置测距传感器的数量为4个。

第二获取模块602用于获取所述待控制车辆驾驶室悬置上下两端的速度，根据所述速度，计算所述待控制车辆驾驶室悬置上下两端的相对速度。

本实施例中，在待控制车辆驾驶室各个悬置上端设置1个加速度传感器，在待控制车辆驾驶室各个悬置下端设置1个加速度传感器，第二获取模块602用以分别获取待控制车辆驾驶室悬置上端的加速度和待控制车辆驾驶室悬置下端的加速度，同时获取待控制车辆驾驶室中积分电路的输出端电压，将获取到的待控制车辆驾驶室悬置上端的加速度代入到积分电路中，结合积分电路输出端电压，获得待控制车辆驾驶室悬置上端的速度，将获取到的待控制车辆驾驶室悬置下端的加速度代入到积分电路中，结合积分电路输出端电压，获得待控制车辆驾驶室悬置下端的速度，将所述待控制车辆驾驶室悬置上下两端的速度代入到悬置相对速度计算公式中，计算所述待控制车辆驾驶室悬置上下两端的相对速度，其中，所述悬置相对速度计算公式为：

式中，为所述待控制车辆驾驶室悬置上下两端的相对速度，为待控制车辆驾驶室悬置上端的速度，为待控制车辆驾驶室悬置下端的速度。

作为本实施例的一种优选案例，在待控制车辆驾驶室悬置处设置的加速度传感器的数量可根据需求增加或减少，本实施例中，设置加速度传感器的数量为4个，其中，加速度传感器设置在驾驶室的四个角落处。

处理模块603用于对所述速度和所述相对速度依次进行模糊化处理和反模糊化处理。

本实施例中，处理模块603将获取到的待控制车辆驾驶室悬置上端的速度和悬置相对速度根据对应的隶属度函数图像进行模糊化处理，其中，待控制车辆驾驶室悬置上端的速度隶属度函数图像如图2所示，悬置相对速度隶属度函数图像如图3所示，图2和图3中，V_smi和V_sumi分别为第i个减振器悬置上端速度和悬置相对速度由大转小的临界值。由于待控制车辆驾驶室悬置上端的速度和悬置相对速度有正负之分，故将其分别分为四个等级，分别为负大(NB)、负小(NS)、正小(PS)、正大(PB)，将获取的待控制车辆驾驶室悬置上端的速度和悬置相对速度分别对应待控制车辆驾驶室悬置上端的速度隶属度函数、悬置相对速度隶属度函数图像，得到待控制车辆驾驶室悬置上端的速度和悬置相对速度分别对应的等级。作为本实施例中的一种举例，如待控制车辆驾驶室悬置上端的速度为此时PS的占比较大，则待控制车辆驾驶室悬置上端的速度被模糊为等级PS，PS则为待控制车辆驾驶室悬置上端的速度的模糊子集，同理，如悬置相对速度为此时PB的占比较大则悬置相对速度被模糊为等级PB，PB则为悬置相对速度的模糊子集；将待控制车辆驾驶室悬置上端的速度和悬置相对速度模糊化后的模糊子集代入模糊控制查询表中，其中，模糊控制查询表如图4所示，得到模糊化后的阻尼控制电流，其中，阻尼控制电流为减振器的阻尼控制电流，因减振器为连续阻尼可调CDC减振器，且无负数，故分为五级，分别为最大(MB)、大(PB)、中(PZ)、小(PM)、最小(MS)，作为本实施例中的一种举例，如待控制车辆驾驶室悬置上端的速度的模糊子集为NS，悬置相对速度的模糊子集为NB，代入模糊控制查询表可得模糊化的阻尼控制电流为大(PB)；并对得到的模糊化的阻尼控制电流根据对应的隶属度函数图像进行反模糊化处理，其中，模糊化的阻尼控制电流隶属度函数图像如图5所示，其中I_Vi、I_Li、I_Mi、I_Si分别为最大、大、中、小、最小的临界值。

计算模块604用于获取所述反模糊化处理后得到的电流值，根据所述电流值与所述车辆载重系数，计算所述待控制车辆减振器的控制电流值。

本实施例中，根据图5所示的模糊化的阻尼控制电流隶属度函数图像，获取反模糊化处理后得到的电流值，作为本实施例的一种举例，如得到的模糊化的阻尼控制电流为大(PB)，代入反模糊化的阻尼控制电流隶属度函数图像中，则取PB区间的左端点，即I_vi，其中，I_vi就是所要获取反模糊化处理后得到的电流值。

本实施例中，计算模块604将获取的反模糊化处理后得到的电流值与第一获取模块601中获取到的车辆载重系数相乘，得到各个减振器最终的阻尼控制电流值，及待控制车辆各个减振器的控制电流值。

处理模块605根据所述控制电流值输出相应电流控制所述减振器阻尼力，从而控制所述待控制车辆驾驶室半主动悬置。

本实施例中，根据计算模块604中得到的带控制车辆减振器的控制电流值控制待控制车辆驾驶室的方法电路输出电流控制减振器的阻尼力，当控制所述减振器阻尼力的持续控制时间达到预设时间阈值时，持续所述减振器的阻尼力控制，并返回步骤“获取待控制车辆驾驶室悬置上下两端的加速度和速度”，执行下一个循环，从而控制待控制车辆驾驶室半主动悬置，作为本实施例中的一种举例，预设时间阈值为每10ms中断一次。

本实施例中，待控制车辆驾驶室悬置采用连续可变阻尼CDC减振器减振器，利用CDC减振器阻尼可调的性能，结合模糊控制方法，充分发挥了CDC阻尼连续可调的特点，同时考虑到车辆载重对减振效果的影响，故引入载重系数，使驾驶室舒适性与传统模糊控制方法相比得到显著提高。该方法实现方式简单，对芯片计算能力要求较低，更易于实际应用。

综上，本发明一种基于模糊控制的驾驶室半主动悬置控制方法及装置，通过获取待控制车辆底盘减振器上下两端的距离，根据所述距离，计算所述待控制车辆的车辆载重系数；获取所述待控制车辆驾驶室悬置上下两端的速度，根据所述速度，计算所述待控制车辆驾驶室悬置上下两端的相对速度；对所述速度和所述相对速度依次进行模糊化处理和反模糊化处理；获取所述反模糊化处理后得到的电流值，根据所述电流值与所述车辆载重系数，计算所述待控制车辆减振器的控制电流值；根据所述控制电流值输出相应电流控制所述减振器阻尼力，从而控制所述待控制车辆驾驶室半主动悬置。本发明通过降低车载重量对减震效果的影响，提高驾驶的舒适性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。