CN104175920B - 车辆座椅悬置磁流变减振器最优控制电流的设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆座椅悬置磁流变减振器最优控制电流的设计方法，属于车辆座椅技术领域，其特征在于：通过实际车辆行驶所测得的座椅安装地板处和座椅面的振动加速度信号及相对速度，利用参数反求目标函数得到座椅悬置等效刚度K s；然后，利用反求得到的座椅悬置等效刚度，重新构建座椅人体系统Simulink仿真模型及座椅悬置阻尼C s的设计目标函数，并利用优化算法，设计得到等效最优阻尼C s‑o；随后，利用阻尼力与控制电流之间关系，对磁流变减振器最优控制电流进行设计。该发明的控制电流是通过实际车辆行驶工况得到的，因此，更加可靠，座椅舒适性显著改善；同时，利用最优电流控制规律表，不需要昂贵的硬件设备，从而降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及车辆座椅，特别是车辆座椅悬置磁流变减振器最优控制电流的设计方法。
背景技术
座椅系统舒适性是评价车辆性能的重要指标之一。由于磁流变减振器阻尼便于调节，近年来，在车辆座椅悬置系统中得到了应用。为了提高车辆座椅系统的舒适性，必须对车辆座椅悬置磁流变减振器等效阻尼的控制规律进行优化设计。目前，磁流变减振器等效阻尼的控制规律在车辆座椅悬置的实际应用中，主要由两种设计方法：第一种是天棚阻尼控制律及其改进的控制律；第二种方法主要是根据国际标准化组织在文件ISO/TC108/SC2N67中提出的路面不平度等级，利用控制算法如传统PID控制、最优控制、自适应控制、鲁棒控制、模糊控制、神经网络等，对磁流变减振器等效阻尼的控制规律进行优化设计。第一种方法应用较多，其基本原理是：当簧上质量和簧下质量的相对速度方向与簧下质量的绝对速度相同时，阻尼调节为“硬”状态以减小簧上质量的加速度；当簧上质量和簧下质量的相对速度方向与簧下质量的绝对速度相反时，阻尼调节为“软”状态以减小簧上质量的加速度。此种控制规律比较简单，但对实时性要求较高，需要成本较高的硬件；但不管如何设计硬件，信号采集和控制系统总存在时滞性问题，很容易导致“开关”控制的误操作，恶化了悬置的减振性能。第二种方法由于设计依据的路面激励可能与车辆实际的行驶路况有出入，导致阻尼控制律的控制效果不够理想；而且该方法对对实时性要求也较高，也需要成本较高的硬件。因此，目前对车辆座椅悬置磁流变减振器等效最优阻尼及控制电流，尚缺乏车辆在实际路况中控制效果理想且对硬件设备要求较低的控制律，主要是缺乏座椅磁流变减振器最优控制电流的设计方法。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所解决的技术问题是提供车辆座椅悬置磁流变减振器最优控制电流的设计方法。
为了解决上述技术问题，本发明所提供的辆座椅悬置磁流变减振器等效阻尼控制规律的设计方法，其流程框图如图1所示，其技术方案实施的具体步骤如下：
(1)利用振动测试设备，测量并采集得到车辆在主要行驶路况，以不同速度行驶时，在座椅在驾驶室地板安装位置中心处的垂直振动加速度信号和座椅面的垂直振动加速度信号，采集振动信号的时间长度为{0，T}＝{[0,t1]+[t1,T]}，其中，前一时间段[0，t1]的振动信号用于座椅悬置的刚度参数的反求和减振器等效阻尼的优化，后一时间段[t1，T]的振动信号可用于相应的座椅悬置的刚度参数的反求结果和减振器等效阻尼优化结果的仿真验证；
(2)根据步骤(1)所测得的座椅在驾驶室地板安装位置中心处的垂直振动加速度信号和座椅面的垂直振动加速度信号，分别计算出座椅在驾驶室地板安装位置中心处的振动速度均方根值u1和座椅面的垂直振动速度均方根值u2，并根据u2和u1计算座椅在驾驶室地板安装位置中心处与座椅面之间的相对运动速度均方根值Vp＝u2－u1；
同时，根据步骤(1)中所采集的前一时间段[0，t1]和后一时间段[t1，T]的座椅面的垂直振动加速度信号，分别计算在前一时间段[0，t1]内的座椅面的垂直振动加权加速度的均方根值和在后一时间段[t1，T]的均方根值其中，在不同频率下的加权值为
(3)构建座椅人体振动的Simulink仿真模型，其构建步骤如下：
I根据座垫的等效刚度Kh和等效阻尼Ch；人体等效刚度Kb和等效阻尼Cb；人体上部的等效质量mb和人体臀部的等效质量mh，座椅与座垫质量之和ms，构建座椅人体垂直振动模型；
II根据I步骤中所建立的座椅人体垂直振动模型，利用Matlab/Simulink仿真软件，构建座椅人体振动的Simulink仿真模型；
(4)座椅悬置当前等效刚度和阻尼参数的反求及验证，其步骤如下：
A以座椅悬置等效刚度Ks和等效阻尼Cs作为参数反求变量，以前一时间段[0，t1]内所测得的座椅在驾驶室地板安装位置中心处的垂直振动加速度信号作为输入，利用步骤(3)中的II步骤所构建的Simulink仿真模型，对座椅面垂直振动加权加速度均方根进行仿真；
B利用步骤(2)中的测量所得到的座椅面的垂直振动加权加速度的均方根值及A步骤仿真所得到的加权加速度均方根建立座椅悬置当前等效刚度和阻尼参数反求的目标函数Ji_min1，即
C根据B步骤中所建立的目标函数Ji_min1，利用优化算法，求目标函数Ji_min1的最小值，此时，对应的优化变量即座椅悬置的当前等效刚度Ks和阻尼Cs；
D根据步骤(3)中的II步骤所建立的座椅人体振动的Simulink仿真模型，及C步骤中反求得到的座椅悬置的当前等效刚度Ks和阻尼Cs，以步骤(1)中测量采集的在后一时间段[t1，T]内所测得的座椅在驾驶室地板安装位置中心处的垂直振动加速度信号作为输入，对座椅面的垂直振动加权加速度均方根值进行仿真计算；并与步骤(2)中的在后一时间段[t1，T]内试验所测得的座椅面垂直振动加权加速度均方根的计算值进行比较，对该车辆座椅悬置当前等效刚度和等效阻尼的反求值的正确性进行验证；
(5)构建座椅悬置磁流变减振器等效最优阻尼参数的优化设计模型，其步骤如下：
①根据座垫的等效刚度Kh和等效阻尼Ch；人体等效刚度Kb和等效阻尼Cb；人体上部的等效质量mb和人体臀部的等效质量mh，座椅与座垫质量之和ms，及步骤(4)中的C步骤中反求得到的座椅悬置的当前等效刚度Ks，重新构建座椅人体垂直振动模型；
②根据①步骤中所重新构建的座椅人体垂直振动模型，以步骤(1)中所测量采集得到的在前一时间段[0，t1]的座椅在驾驶室地板安装位置中心处的垂直振动加速度信号为输入信号，利用Matlab/Simulink仿真软件，重新构建座椅人体振动的Simulink仿真模型，并对座椅面垂直振动加权加速度均方根值进行仿真；
③以座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼Cs_o作为待优化设计参数，利用②步骤中仿真所得到的座椅面垂直振动加权加速度的均方根值建立座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼参数的优化设计模型Jo_min，即
(6)座椅悬置磁流变减振器等效最优阻尼参数的优化设计及验证，步骤如下：
a)根据步骤(5)中的③步骤所建立的优化设计模型Jo_min，利用优化算法，求优化设计模型Jo_min的最小值，此时，对应的优化变量即为座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼Cs_o；
b)根据a)步骤所得到的磁流变减振器的等效最优阻尼Cs_o，及步骤(5)中的②步骤所重新构建的座椅人体振动的Simulink仿真模型，以在后一时间段[t1，T]内所测得的座椅在驾驶室地板安装位置中心处的垂直振动加速度信号作为输入，对座椅面的垂直振动加权加速度值进行仿真计算，得到座椅悬置阻尼优化设计之后的座椅面的垂直振动加权加速度均方根值并与步骤(2)中所测得的座椅面垂直振动加权加速度均方根值的计算值进行比较，验证座椅悬置等效阻尼优化值的有效性；
(7)当前行驶路况及车速下的磁流变减振器最优控制电流I的计算，其步骤如下：
A)根据步骤(6)中的a)步骤所确定的座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼Cs_o，及步骤(2)所测得的座椅在驾驶室地板安装位置中心处与座椅面之间的相对运动速度均方根值Vp，确定在当前行驶工况下的座椅悬置磁流变减振器的最优阻尼力Fo为：
Fo＝Cs_oVp；
B)根据磁流变减振器活塞缸筒的直径DH，活塞与缸筒之间的环形间隙h，活塞长度L，活塞杆直径dg，磁流变液体的粘度μ0，步骤(2)测量分析得到的座椅在驾驶室地板安装位置中心处与座椅面之间的相对运动速度均方根值Vp，及步骤(7)中的A步骤所确定的最优阻尼力Fo，确定在当前行驶工况下的磁流变减振器所需要的最优库仑阻尼力FI，即：
C)根据磁流变减振器活塞缸筒的直径DH，活塞与缸筒之间的环形间隙h，活塞长度L，活塞杆直径dg，电磁线圈的匝数N，磁流变液体的磁致剪切应力系数Kτ，磁致剪切应力的磁场强度指数α，及步骤(7)中的B)步骤所确定的最优库仑阻尼力FI，对当前行驶工况下的座椅悬置磁流变减振器最优控制电流I进行计算，即：
(8)重复步骤(1)、步骤(2)、步骤(5)、步骤(6)和步骤(7)，可获得车辆以其它速度行驶时的座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼及磁流变减振器最优控制电流I；同样，重复步骤(1)、步骤(2)、步骤(5)、步骤(6)和步骤(7)，可获得该车辆分别在其它主要行驶路面及不同速度行驶时的座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼Cs_o及磁流变减振器最优控制电流I；
根据所得到的主要行驶路面和车速情况下所得到的座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼Cs_o及磁流变减振器最优控制电流I，就得到该车辆座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼Cs_o及磁流变减振器最优控制电流I的控制规律表；根据控制规律表，利用线性插值可得在其它任意车速下的座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼Cs_o及磁流变减振器最优控制电流I及控制规律。
本发明比现有技术具有的优点：
本发明可根据建立的座椅人体系统振动仿真模型，及车辆在某路面上以某一速度行驶时，试验所得到的座椅安装地板处的振动加速度和座椅面的振动加速度及相对运动速度，利用座椅悬置等效刚度和等效阻尼参数反求的目标函数及优化算法，获取座椅悬置当前等效刚度和等效阻尼并进行验证；然后，利用所获取的座椅悬置等效刚度，重新建立人体系统振动仿真模型并构建座椅悬置等效阻尼参数优化模型，利用优化算法该方法，得到该路况的等效最优阻尼设计值并进行验证；然后，根据等效最优阻尼及阻尼力设计值，利用磁流变减振器阻尼力与控制电路之间关系，对座椅悬置磁流变减振器最优控制电流I进行设计。同理，获取车辆在其它路况及不同行驶速度下的座椅悬置磁流变减振器最优控制电流，进而得到车辆座椅悬置磁流变减振器的最优控制电流及控制规律。本发明在进行实际控制时，驾驶员只需根据实际的行驶路面选择路面按钮，控制器会根据路面和车速控制信号，利用车辆座椅悬置磁流变减振器最优电流控制规律表，控制减振器达到所需求的最优阻尼值，从而提高座椅系统舒适性。因为车速信号一般稳定，所以本发明对信号控制的实时性要求不高，不需要昂贵的硬件设备，从而降低了成本；同时，最优电流控制值是根据车辆实际行驶路况优化设计得到，因而车辆在实际行驶过程中，其座椅舒适性将得到显著改善。
附图说明
为了更好地理解本发明下面结合附图作进一步说明。
图1是车辆座椅悬置磁流变减振器最优控制电流的设计流程图；
图2是实施例车辆在高速路上以80km/h行驶时，试验测得的座椅在驾驶室地板安装位置中心处的垂直振动加速度信号；
图3是实施例车辆在高速路上以80km/h行驶时，试验测得的座椅面的垂直振动加速度信号；
图4是实施例车辆的座椅人体垂直振动模型；
图5是实施例车辆的座椅人体振动的Simulink仿真模型；
图6是实施例车辆座椅悬置磁流变减振器的电流控制规律图。
具体实施方式
下面通过一实施例对本发明作进一步详细说明。
某重型载货车座椅悬置系统采用了磁流变减振器，需要对车辆座椅悬置磁流变减振器等效阻尼的控制规律进行优化设计，从而满足舒适性要求。已知该载货车座椅系统中，座垫的等效刚度Kh＝2900N/m和等效阻尼Ch＝612Nm/s；人体等效刚度Kb＝25012N/m和等效阻尼Cb＝720Nm/s；人体上部的等效质量mb＝50kg和人体臀部的等效质量mh＝15kg，座椅与座垫质量之和ms＝20kg。磁流变减振器的活塞缸筒的内径为DH＝28mm，活塞杆直径dg＝18mm，活塞与内缸筒之间的环形间隙h＝1.0mm，活塞长度L＝40mm；磁流变液体的磁致剪切应力系数Kτ＝0.0015，磁致剪切应力的磁场强度指数α＝1.6；电磁线圈的匝数N＝45匝。该重型载货车由于实际使用的要求，主要在高速路、水泥路和砂石路三种路面上行驶。该重型载货车在这三种路面上，分别在以20km/h、40km/h、60km/h、80km/h的速度行驶，通过测试所采集得到的座椅在安装地板中心处的振动加速度及座椅面的振动减振加速度，对该车辆在三种行驶路面及给定车速情况下的座椅悬置磁流变减振器最优控制电流I的控制规律进行设计。
本发明实施例所提供的车辆座椅悬置磁流变减振器最优控制电流的设计方法，具体步骤如下：
(1)利用振动测试设备，测量并采集得到该重型载货车分别在高速路、水泥路和砂石路三种路面上，以20km/h、40km/h、60km/h、80km/h的速度行驶时，在座椅在驾驶室地板安装位置中心处的垂直振动加速度信号和座椅面的垂直振动加速度信号，测试采集信号的时间长度为120s，其中，在高速路上以80km/h速度行驶时测得的信号如图2和图3所示，其前一时间段[0，50s]的振动信号用于座椅悬置的刚度参数的反求和减振器等效阻尼的优化，后一时间段[50，120s]的振动信号可用于座椅悬置的刚度参数的反求结果和减振器等效阻尼优化结果的仿真验证；
(2)根据步骤(1)所测得的座椅在驾驶室地板安装位置中心处的垂直振动加速度信号和座椅面的垂直振动加速度信号，分别计算出座椅在驾驶室地板安装位置中心处的振动速度均方根值u1＝0.25m/s和座椅面的垂直振动速度均方根值u2＝0.1m/s，并根据u2和u1计算座椅在驾驶室地板安装位置中心处与座椅面之间的相对运动速度均方根值Vp＝u2－u1＝0.15m/s；
同时，根据步骤(1)中所采集的前一时间段[0，50s]和后一时间段[50，120s]的座椅面的垂直振动加速度信号，分别计算在前一时间段[0，50s]内的座椅面的垂直振动加权加速度的均方根值和在后一时间段[50，120s]的均方根值其中，在不同频率下的加权值为
计算所得得到的前一时间段[0，50s]内的座椅面的垂直振动加权加速度的均方根值在后一时间段[t1，T]的均方根值
(3)构建座椅人体振动的Simulink仿真模型，其构建步骤如下：
I根据座垫的等效刚度Kh＝2900N/m和等效阻尼Ch＝612Nm/s；人体等效刚度Kb＝25012N/m和等效阻尼Cb＝720Nm/s；人体上部的等效质量mb＝50kg和人体臀部的等效质量mh＝15kg，座椅与座垫质量之和ms＝20kg，构建座椅人体垂直振动模型，如图4所示；
II根据I步骤中所建立的座椅人体垂直振动模型，利用Matlab/Simulink仿真软件，构建座椅人体振动的Simulink仿真模型，如图5所示；
(4)座椅悬置当前等效刚度和阻尼参数的反求及验证，其步骤如下：
A以座椅悬置等效刚度Ks和等效阻尼Cs作为参数反求变量，以前一时间段[0，50s]内所测得的座椅在驾驶室地板安装位置中心处的垂直振动加速度信号作为输入，利用步骤(3)中的II步骤所构建的Simulink仿真模型，对座椅面垂直振动加权加速度均方根进行仿真；
B利用步骤(2)中的座椅面的垂直振动加权加速度的均方根值及A步骤仿真所得到的加权加速度均方根建立座椅悬置当前等效刚度和阻尼参数反求的目标函数Ji_min1，即
C根据B步骤中所建立的目标函数Ji_min1，利用优化算法，求目标函数Ji_min1的最小值，此时，对应的优化变量即为座椅悬置的当前等效刚度Ks＝2900N/m和等效阻尼Cs＝920Nm/s；
D根据步骤(3)中的II步骤所建立的座椅人体振动的Simulink仿真模型，及C步骤中反求得到的座椅悬置的当前等效刚度Ks＝2900N/m和阻尼Cs＝920Nm/s，以步骤(1)中测量采集的在后一时间段[50，120s]内所测得的座椅在驾驶室地板安装位置中心处的垂直振动加速度信号作为输入，对座椅面的垂直振动加权加速度均方根值进行仿真计算，仿真值为0.701m/s2；并与步骤(2)中的在后一时间段[50，120s]内试验所测得的座椅面垂直振动加权加速度均方根的计算值进行比较，两者偏差仅为0.007m/s2；
可知：反求所得到的座椅等效刚度和等效阻尼满足了下一步进行分析和优化设计的要求，表明所建立的座椅人体系统仿真模型，及座椅悬置等效刚度和等效阻尼的反求方法是正确的。
(5)构建座椅悬置磁流变减振器等效最优阻尼参数的优化设计模型，其步骤如下：
①根据座垫的等效刚度Kh＝2900N/m和等效阻尼Ch＝612Nm/s；人体等效刚度Kb＝25012N/m和等效阻尼Cb＝720Nm/s；人体上部的等效质量mb＝50kg和人体臀部的等效质量mh＝15kg，座椅与座垫质量之和ms＝20kg，，及步骤(4)中的C步骤中反求得到的座椅悬置的当前等效刚度Ks＝2900N/m，重新构建座椅人体垂直振动模型；
②根据①步骤中所重新构建的座椅人体垂直振动模型，以步骤(1)中所测量采集得到的在前一时间段[0，50s]的座椅在驾驶室地板安装位置中心处的垂直振动加速度信号为输入信号，利用Matlab/Simulink仿真软件，重新构建座椅人体振动的Simulink仿真模型，并对座椅面垂直振动加权加速度均方根值进行仿真；
③以座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼Cs_o作为待优化设计参数，利用②步骤中仿真所得到的在前一时间段[0，50s]座椅面垂直振动加权加速度的均方根值建立座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼参数的优化设计模型Jo_min，即
(6)座椅悬置磁流变减振器等效最优阻尼参数的优化设计及验证，步骤如下：
a)根据步骤(5)中的③步骤所建立的优化设计模型Jo_min，利用优化算法，求优化设计模型Jo_min的最小值，此时，对应的优化变量即为座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼Cs_o＝1020Nm/s；
b)根据a)步骤所得到的座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼Cs_o＝1020Nm/s，及步骤(5)中的②步骤所重新构建的座椅人体振动的Simulink仿真模型，以在后一时间段[50，120s]内所测得的座椅在驾驶室地板安装位置中心处的垂直振动加速度信号作为输入，对座椅面的垂直振动加权加速度值进行仿真计算，得到座椅悬置阻尼优化设计之后的座椅面的垂直振动加权加速度均方根值与步骤(2)中所测得的座椅面垂直振动加权加速度均方根值的计算值进行比较，舒适性改善了28.53％；可知，表明利用座椅悬置等效最优阻尼的优化设计值，可明显改善该重型载货车座椅系统的舒适性；
(7)座椅悬置磁流变减振器最优控制电流I控制规律的设计，其步骤如下：
A)根据步骤(6)中的a)步骤所确定的座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼Cs_o＝1020Nm/s，及步骤(2)所测得的座椅在驾驶室地板安装位置中心处与座椅面之间的相对运动速度均方根值Vp＝0.15m/s，确定在当前行驶工况下的座椅悬置磁流变减振器的最优阻尼力Fo为：
Fo＝Cs_oVp＝153N；
B)根据磁流变减振器活塞缸筒的直径DH＝28mm，活塞与缸筒之间的环形间隙h＝1.0mm，活塞长度L＝40mm，活塞杆直径dg＝18mm，磁流变液体的粘度μ0＝0.8Pa.s，步骤(2)测量分析得到的座椅在驾驶室地板安装位置中心处与座椅面之间的相对运动速度均方根值Vp＝0.15m/s，及步骤(7)中的A步骤所确定的最优阻尼力Fo＝153N，确定在当前行驶工况下的磁流变减振器所需要的最优库仑阻尼力FI，即：
根据半主动悬架系统磁流变减振器活塞缸筒的直径DH，活塞与缸筒之间的环形间隙h，活塞长度L，活塞杆直径dg，磁流变液体的粘度μ0，步骤(2)中的相对运动速度均方根值Vp＝0.15m/s，及步骤(7)中的A步骤所得到的最佳阻尼力Fo＝153N，确定在当前行驶工况下磁流变减振器所需要的最佳库仑阻尼力FI，即：
C)根据磁流变减振器活塞缸筒的直径DH＝28mm，活塞与缸筒之间的环形间隙h＝1.0mm，活塞长度L＝40mm，活塞杆直径dg＝18mm，电磁线圈的匝数N＝45匝，磁流变液体的磁致剪切应力系数Kτ＝0.0015，磁致剪切应力的磁场强度指数α＝1.6，及步骤(7)中的B)步骤所确定的最优库仑阻尼力FI＝101.1N，对当前行驶工况下的座椅悬置磁流变减振器最优控制电流I进行计算，即：
(8)重复步骤(5)、步骤(6)和步骤(7)，可获得该重型载货车在该路面上，以20km/h、40km/h、60km/h速度行驶时的座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼Cs_o，分别为580Nm/s、720Nm/s和920Nm/s，和磁流变减振器最优控制电流I，分别为0.2023A、0.3346A和0.5465A；
同样，重复步骤(5)、步骤(6)和步骤(7)，可获得该车辆分别在水泥路面和砂石路面及不同速度行驶时的座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼Cs_o及磁流变减振器最优控制电流I；
根据所得到的主要行驶路面和车速情况下所得到的座椅悬置系统的等效最优阻尼Cs_o及磁流变减振器最优控制电流I，就得到该重型货车座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼Cs_o及磁流变减振器最优控制电流I的控制规律表，如表1所示。
表1重型载货车座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼及最优控制电流的控制规律表
根据控制规律表，利用线性插值可得在其它任意车速下的座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼Cs_o及磁流变减振器最优控制电流I及控制规律，其中，该重型货车座椅悬置磁流变减振器的电流控制图，如图6所示。
Claims (1)
1.车辆座椅悬置磁流变减振器最优控制电流的设计方法，其具体步骤如下：
(1)利用振动测试设备，测量并采集得到车辆在主要行驶路况，以不同速度行驶时，在座椅在驾驶室地板安装位置中心处的垂直振动加速度信号和座椅面的垂直振动加速度信号，采集振动信号的时间长度为{0，T}＝{[0,t1]+[t1,T]}，其中，前一时间段[0，t1]的振动信号用于座椅悬置的刚度参数的反求和减振器等效阻尼的优化，后一时间段[t1，T]的振动信号可用于相应的座椅悬置的刚度参数的反求结果和减振器等效阻尼优化结果的仿真验证；
(2)根据步骤(1)所测得的座椅在驾驶室地板安装位置中心处的垂直振动加速度信号和座椅面的垂直振动加速度信号，分别计算出座椅在驾驶室地板安装位置中心处的振动速度均方根值u1和座椅面的垂直振动速度均方根值u2，并根据u2和u1计算座椅在驾驶室地板安装位置中心处与座椅面之间的相对运动速度均方根值Vp＝u2－u1；
同时，根据步骤(1)中所采集的前一时间段[0，t1]和后一时间段[t1，T]的座椅面的垂直振动加速度信号，分别计算在前一时间段[0，t1]内的座椅面的垂直振动加权加速度的均方根值和在后一时间段[t1，T]的均方根值其中，在不同频率下的加权值为
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(3)构建座椅人体振动的Simulink仿真模型，其构建步骤如下：
I根据座垫的等效刚度Kh和等效阻尼Ch；人体等效刚度Kb和等效阻尼Cb；人体上部的等效质量mb和人体臀部的等效质量mh，座椅与座垫质量之和ms，构建座椅人体垂直振动模型；
II根据I步骤中所建立的座椅人体垂直振动模型，利用Matlab/Simulink仿真软件，构建座椅人体振动的Simulink仿真模型；
(4)座椅悬置当前等效刚度和阻尼参数的反求及验证，其步骤如下：
A以座椅悬置等效刚度Ks和等效阻尼Cs作为参数反求变量，以前一时间段[0，t1]内所测得的座椅在驾驶室地板安装位置中心处的垂直振动加速度信号作为输入，利用步骤(3)中的II步骤所构建的Simulink仿真模型，对座椅面垂直振动加权加速度均方根进行仿真；
B利用步骤(2)中的测量所得到的座椅面的垂直振动加权加速度的均方根值及A步骤仿真所得到的加权加速度均方根建立座椅悬置当前等效刚度和阻尼参数反求的目标函数Ji_min1，即
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C根据B步骤中所建立的目标函数Ji_min1，利用优化算法，求目标函数Ji_min1的最小值，此时，对应的优化变量即座椅悬置的当前等效刚度Ks和阻尼Cs；
D根据步骤(3)中的II步骤所建立的座椅人体振动的Simulink仿真模型，及C步骤中反求得到的座椅悬置的当前等效刚度Ks和阻尼Cs，以步骤(1)中测量采集的在后一时间段[t1，T]内所测得的座椅在驾驶室地板安装位置中心处的垂直振动加速度信号作为输入，对座椅面的垂直振动加权加速度均方根值进行仿真计算；并与步骤(2)中的在后一时间段[t1，T]内试验所测得的座椅面垂直振动加权加速度均方根的计算值进行比较，对该车辆座椅悬置当前等效刚度和等效阻尼的反求值的正确性进行验证；
(5)构建座椅悬置磁流变减振器等效最优阻尼参数的优化设计模型，其步骤如下：
①根据座垫的等效刚度Kh和等效阻尼Ch；人体等效刚度Kb和等效阻尼Cb；人体上部的等效质量mb和人体臀部的等效质量mh，座椅与座垫质量之和ms，及步骤(4)中的C步骤中反求得到的座椅悬置的当前等效刚度Ks，重新构建座椅人体垂直振动模型；
②根据①步骤中所重新构建的座椅人体垂直振动模型，以步骤(1)中所测量采集得到的在前一时间段[0，t1]的座椅在驾驶室地板安装位置中心处的垂直振动加速度信号为输入信号，利用Matlab/Simulink仿真软件，重新构建座椅人体振动的Simulink仿真模型，并对座椅面垂直振动加权加速度均方根值进行仿真；
③以座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼Cs_o作为待优化设计参数，利用②步骤中仿真所得到的座椅面垂直振动加权加速度的均方根值建立座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼参数的优化设计模型Jo_min，即
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(6)座椅悬置磁流变减振器等效最优阻尼参数的优化设计及验证，步骤如下：
a)根据步骤(5)中的③步骤所建立的优化设计模型Jo_min，利用优化算法，求优化设计模型Jo_min的最小值，此时，对应的优化变量即为座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼Cs_o；
b)根据a)步骤所得到的磁流变减振器的等效最优阻尼Cs_o，及步骤(5)中的②步骤所重新构建的座椅人体振动的Simulink仿真模型，以在后一时间段[t1，T]内所测得的座椅在驾驶室地板安装位置中心处的垂直振动加速度信号作为输入，对座椅面的垂直振动加权加速度值进行仿真计算，得到座椅悬置阻尼优化设计之后的座椅面的垂直振动加权加速度均方根值并与步骤(2)中所测得的座椅面垂直振动加权加速度均方根值的计算值进行比较，验证座椅悬置等效阻尼优化值的有效性；
(7)当前行驶路况及车速下的磁流变减振器最优控制电流I的计算，其步骤如下：
A)根据步骤(6)中的a)步骤所确定的座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼Cs_o，及步骤(2)所测得的座椅在驾驶室地板安装位置中心处与座椅面之间的相对运动速度均方根值Vp，确定在当前行驶工况下的座椅悬置磁流变减振器的最优阻尼力Fo为：
Fo＝Cs_oVp；
B)根据磁流变减振器活塞缸筒的直径DH，活塞与缸筒之间的环形间隙h，活塞长度L，活塞杆直径dg，磁流变液体的粘度μ0，步骤(2)测量分析得到的座椅在驾驶室地板安装位置中心处与座椅面之间的相对运动速度均方根值Vp，及步骤(7)中的A步骤所确定的最优阻尼力Fo，确定在当前行驶工况下的磁流变减振器所需要的最优库仑阻尼力FI，即：
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C)根据磁流变减振器活塞缸筒的直径DH，活塞与缸筒之间的环形间隙h，活塞长度L，活塞杆直径dg，电磁线圈的匝数N，磁流变液体的磁致剪切应力系数Kτ，磁致剪切应力的磁场强度指数α，及步骤(7)中的B)步骤所确定的最优库仑阻尼力FI，对当前行驶工况下的座椅悬置磁流变减振器最优控制电流I进行计算，即：
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(8)重复步骤(1)、步骤(2)、步骤(5)、步骤(6)和步骤(7)，可获得车辆以其它速度行驶时的座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼及磁流变减振器最优控制电流I；同样，重复步骤(1)、步骤(2)、步骤(5)、步骤(6)和步骤(7)，可获得该车辆分别在其它主要行驶路面及不同速度行驶时的座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼Cs_o及磁流变减振器最优控制电流I；
根据所得到的主要行驶路面和车速情况下所得到的座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼Cs_o及磁流变减振器最优控制电流I，就得到该车辆座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼Cs_o及磁流变减振器最优控制电流I的控制规律表；根据控制规律表，利用线性插值可得在其它任意车速下的座椅悬置磁流变减振器的等效最优阻尼Cs_o及磁流变减振器最优控制电流I及控制规律。
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