CN106627022A - 带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统，包括阻尼器、弹簧、控制系统和能量回收系统；阻尼器包括液压缸、液压马达、直流电机、第一传动轴、第一滚子离合器、第二滚子离合器、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮和第二传动轴；控制系统包括悬架振动控制器、力传感器、簧载质量加速度传感器、簧载质量位移传感器、非簧载质量位移传感器和直流电机驱动器；能量回收系统包括能量回收电路和超级电容；本发明还公开了一种带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统的控制方法。本发明工作稳定性和可靠性高，馈能效率高，能够有效地延长车载蓄电池的使用寿命，能够适时地调节半主动悬架的参数，使半主动悬架处于最佳的减振状态。

Description

带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统及其控制方法

技术领域

本发明属于汽车悬架系统技术领域，具体涉及一种带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统及其控制方法。

背景技术

汽车在行驶的过程中由于路面的不平以及发动机等自身的振动导致汽车簧载质量与非簧载质量之间产生相对位移，从而导致汽车产生振动。传统的悬架大多采用刚度不变的弹簧和阻尼系数不变的阻尼器构成汽车悬架系统的核心部件，但由于弹簧的刚度和阻尼器的阻尼系数不能根据路面的不平特性做出实时的变化，因此传统的悬架路面适应能力差，减振效果不明显，因此这种悬架的汽车平顺性和操纵稳定性都会受到一定的影响。同时主动悬架虽然在减振效果方面一般比半主动悬架好，但主动悬架大多结构复杂，能耗大，成本高。例如申请号为201010108889.7的中国专利公开了一种液电馈能式减振器,该液电馈能式减振器包括液压回路、工作室和活塞,该工作室由隔板分隔为活塞工作腔与蓄能发电腔两部分,其中:活塞位于活塞工作腔中,其通过活塞推杆与外部的上安装基座相连；液压马达位于蓄能发电腔中,其通过传动轴与外部的旋转发电机相连；蓄能器位于蓄能发电腔中,其位于隔板下方；液压回路与多个单向阀构成液压整流桥,液压回路采用在活塞外布置外接管路或将活塞设计成内外腔的形式。该液电馈能式减振器结构复杂、加工成本大、能量消耗大、馈能效果不好，

因此发明一款既能够达到或接近主动悬架减振效果，同时结构简单、能耗小、成本低的悬架已经迫在眉睫。

半主动悬架是可以根据汽车的行驶工况以及实时的路面特性，通过传感器采集路面信息，控制器通过传感器信号利用提前下载好的控制算法进行计算，从而使得悬架系统具有最优的阻尼力，使得汽车的平顺性和操纵稳定性处于最佳状态，其能够达到或接近主动悬架的减振效果同时能耗要远小于主动悬架因此受到了广泛的认可，但目前大多数半主动悬架都无法进行能量回收、结构复杂、成本高、环境适用性差、同时还需要消耗大量汽车能量。例如申请号为201110232851.5的中国专利公开了一种汽车悬架系统磁流变减振器，该减振器包括缸体、活塞杆、电磁活塞和浮动活塞，该减振器通过磁流变液流过设置于电磁活塞上的磁流变液通道所产生的阻尼力来使振动衰减，达到减振效果。该半主动悬架减振器虽然能够实现半主动的功能但其结构复杂难于生产且不便于维护，同时生产成本高，需要消耗车辆自身能量。

近些年来由于资源的匮乏，以及大气的污染等环境问题，使得人们对于能源问题越来越重视，人类寻求各种方法提高能源利用率，汽车是现代社会不可或缺的交通工具之一，然而汽车的能量利用率却是很低的，发动机的能量一般只有不到百分之四十，大部分能量以热能的形式耗散在大气中，汽车的制动也会耗散一部分能量，同时汽车的振动是汽车行驶过程中不可避免的问题，传统汽车悬架大多通过减振器将振动能量转换为热能最终耗散到大气中，因此耗费了汽车大量的能量，因此这几年来对于汽车振动能量的回收一直是国内外学术界的一个热点和难点问题。

目前大多数可控悬架控制系统的控制算法大多采用比较单一的一些算法，各种算法都有各自的优点同事也存在各自的缺点，例如天棚控制算法能够很好的改善车辆轮胎动载荷和悬架动挠度但对车身加速度的改善效果不理想，地棚控制能够很好的改善车身加速度但对悬架动挠度改善甚微，模糊控制虽然能够综合考虑到车身加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷但它对悬架系统数学模型的精确度要求很高，同时模糊控制需要不断的积累和完善模糊控制规则，因此单一使用某种算法都会使得控制系统不够完善，同时汽车悬架系统是一个对实时性要求很高的系统，然而大多数单一控制规则无法达到减小或者消除控制系统时滞的要求，然而对于汽车可控悬架系统其包括很多时间滞后环节，例如：传感器采集信号过程的时滞；信号由传感器传送到控制器的时滞；控制器计算的时滞；控制信号由控制器传送到液压缸的时滞；液压缸动作的时滞；液压缸建立控制所产生的时滞等。时滞不但会影响悬架系统的性能，而且还可能导致严重的“轮跳”现象导致悬架系统失稳，从而严重威胁了汽车的安全性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统，其实现方便且成本低，工作稳定性和可靠性高，馈能效率高，能够有效地延长车载蓄电池的使用寿命，能够适时地调节半主动悬架的参数，使半主动悬架处于最佳的减振状态，实用性强。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统，其特征在于：包括并排设置在车架与车桥之间的阻尼器和弹簧，以及控制系统和能量回收系统；

所述阻尼器包括液压缸、液压马达和直流电机，所述液压缸与弹簧平行设置在车架与车桥之间，所述弹簧的两端分别与车架和车桥连接，所述液压缸的底座与车桥连接，所述液压缸的活塞杆与车架连接，所述液压缸通过液压管路与液压马达连接，所述液压马达的输出轴上连接有第一传动轴，所述第一传动轴上安装有反向设置的第一滚子离合器和第二滚子离合器，所述第一滚子离合器上固定连接有第一锥齿轮，所述第二滚子离合器上固定连接有第二锥齿轮，所述第一传动轴的下方设置有一端与第一锥齿轮啮合、另一端与第二锥齿轮啮合的第三锥齿轮，所述直流电机的输入轴上连接有第二传动轴，所述第三锥齿轮固定连接在第二传动轴上；

所述控制系统包括悬架振动控制器，所述悬架振动控制器的输入端接有用于对液压缸的受力进行实时检测的力传感器、用于对簧载质量加速度进行实时检测的簧载质量加速度传感器、用于对簧载质量位移进行实时检测的簧载质量位移传感器和用于对非簧载质量位移进行实时检测的非簧载质量位移传感器，所述力传感器安装在液压缸的活塞杆上，所述簧载质量加速度传感器和簧载质量位移传感器均安装在车架上，所述非簧载质量位移传感器安装在车桥上，所述悬架振动控制器的输出端接有直流电机驱动器，所述直流电机与直流电机驱动器的输出端连接；

所述能量回收系统包括与直流电机连接的能量回收电路和与能量回收电路连接的超级电容，所述超级电容与车载蓄电池连接。

上述的带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统，其特征在于：所述液压缸为双作用液压缸。

上述的带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统，其特征在于：所述液压马达为齿轮式液压马达、叶片式液压马达或柱塞式液压马达。

上述的带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统，其特征在于：所述第一锥齿轮焊接在第一滚子离合器上，所述第二锥齿轮焊接在第二滚子离合器上；所述第一传动轴通过联轴器与液压马达的输出轴连接，所述第二传动轴通过联轴器与直流电机的输出轴连接，所述第三锥齿轮焊接在第二传动轴上。

上述的带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统，其特征在于：所述能量回收电路由依次连接的三相全波整流电路、升压电路和均压电路组成；所述超级电容由6个型号为120F/2.7V的超级电容串联组成。

本发明还提供了一种能够有效解决悬架系统对于实时性的要求，解决了常规控制方法中控制效果不过、时滞严重、车辆行驶中经常出现“轮跳”现象的问题的带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统的控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤Ⅰ、力传感器对液压缸的受力进行实时检测，簧载质量加速度传感器对簧载质量加速度进行实时检测，簧载质量位移传感器对簧载质量位移进行实时检测，非簧载质量位移传感器对非簧载质量位移进行实时检测；悬架振动控制器对液压缸的受力、簧载质量加速度、簧载质量位移和非簧载质量位移进行周期性采样；

步骤Ⅱ、当汽车行驶在不平的路面时，一方面，所述车架和车桥之间会发生相对运动，同时所述液压缸的上下连接点也会发生相对位移，此时液压缸中的液压油会在液压缸活塞的压力下流进液压管路，所述液压管路中的液压油即可带动液压马达进行转动，所述液压马达带动与其连接的第一传动轴转动，由于液压缸的运动存在压缩和拉伸因此液压管路中的液压油的流动方向也不同，最终导致液压马达的转动方向不同，当液压马达逆时针转动时带动第一滚子离合器和第二滚子离合器转动，第一滚子离合器和第二滚子离合器带动第一锥齿轮和第二锥齿轮转动，从而带动第三锥齿轮转动，第三锥齿轮带动第二传动轴转动，第二传动轴带动直流电机转动进行发电，同时第三锥齿轮也会带动第一锥齿轮转动，但在第一滚子离合器的作用下，第一锥齿轮只是空转，同时当液压马达顺时针转动时，第一传动轴也顺时针转动，此时第一传动轴带动第一滚子离合器转动，第一滚子离合器带动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮带动第三锥齿轮转动，第三锥齿轮带动第二传动轴转动，第二传动轴带动直流电机转动进行发电，在此过程中无论液压缸处于压缩状态或者拉伸状态，直流电机的转动方向都一样，直流电机发出的电经过能量回收电路充入超级电容之中，超级电容中的电能再冲入车载蓄电池中，完成了对于悬架振动能量的回收；另一方面，所述悬架振动控制器根据含时滞控制的混合开关控制方法对簧载质量加速度传感器采集的簧载质量加速度信号、簧载质量位移传感器采集的簧载质量位移信号和非簧载质量位移传感器采集的非簧载质量位移信号进行分析处理，得到控制信号，并经过Smith预估补偿器得到当前系统的临界时滞时间，再由Smith预估补偿器中的超越单元将控制信号提前临界时滞时间送入电机驱动器，由电机驱动器完成对直流电机发电力矩的控制，从而控制直流电机的转速，抑制液压马达的旋转，从而控制了液压缸的阻尼力，消除了系统的时间滞后，实现了对于悬架系统阻尼力的实时控制，达到了半主动悬架的目的。

上述的方法，其特征在于：步骤Ⅱ中所述悬架振动控制器根据含时滞控制的混合开关控制方法对簧载质量加速度传感器采集的簧载质量加速度信号、簧载质量位移传感器采集的簧载质量位移信号和非簧载质量位移传感器采集的非簧载质量位移信号进行分析处理，得到控制信号，并经过Smith预估补偿器得到当前系统的临界时滞时间，再由Smith预估补偿器中的超越单元将控制信号提前临界时滞时间送入电机驱动器，由电机驱动器完成对直流电机发电力矩的控制的具体过程为：首先，悬架振动控制器将第i次采样得到的液压缸受力大小F_i与预先设定的受力阈值F_e相比较，当F_i＞F_e时，悬架振动控制器采用地棚控制策略，即悬架振动控制器先根据公式计算得到第i次采样时的非簧载质量速度再根据公式计算得到第i次采样的非簧载质量速度所对应的地棚控制下的阻尼力得到对电机驱动器的控制信号，并经过Smith预估补偿器根据公式计算得到当前系统的临界时滞时间τ，再由Smith预估补偿器中的超越单元将控制信号提前临界时滞时间τ送入电机驱动器，由电机驱动器完成对直流电机发电力矩的控制，使实现所述阻尼器的半主动控制；其中，为第i次采样得到的非簧载质量位移，为第i-1次采样得到的非簧载质量位移，t为时间，C_g为地棚控制阻尼系数，取值为0～2500N·s/m，C_s为所述悬架系统的基值阻尼系数；当F_i≤F_e时，悬架振动控制器再将第i次采样得到的簧载质量加速度a_i与预先设定的加速度阈值a_e相比较，当a_i＞a_e时，悬架振动控制器采用天棚控制策略，即悬架振动控制器先根据公式计算得到第i次采样时的簧载质量速度再根据公式计算得到第i次采样的簧载质量速度所对应的天棚控制下的阻尼力得到对电机驱动器的控制信号，并经过Smith预估补偿器根据公式计算得到当前系统的临界时滞时间τ′，再由Smith预估补偿器中的超越单元将控制信号提前临界时滞时间τ′送入电机驱动器，由电机驱动器完成对直流电机发电力矩的控制，使实现所述阻尼器的半主动控制；其中，为第i次采样得到的簧载质量位移，为第i-1次采样得到的簧载质量位移，t为时间，C_sky为天棚控制阻尼系数，取值为0～2500N·s/m，；当a_i≤a_e时，所述悬架振动控制器采用模糊控制的方法对其采样得到的簧载质量位移信号和非簧载质量位移信号进行分析处理从而实现悬架系统的半主动控制。

上述的方法，其特征在于：当a_i≤a_e时，所述悬架振动控制器采用模糊控制的方法对其采样得到的簧载质量位移信号和非簧载质量位移信号进行分析处理从而实现悬架系统的半主动控制的具体过程为：

步骤一、悬架振动控制器根据公式对其第i次采样得到的簧载质量位移信号和非簧载质量位移信号作差，得到第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i；其中，i的取值为自然数；

步骤二、悬架振动控制器根据公式对第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i求导，得到第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i随时间t的变化率

步骤三、悬架振动控制器根据公式对第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i进行量化，得到偏差e_i的量化量E_i；其中，为第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i的量化因子，的取值方法为：当i＝1时，当i＞1且|e_i|＜0.02时，当i＞1且0.02≤|e_i|≤0.04时，当i＞1且|e_i|＞0.04时，偏差e_i的量化量E_i的论域为[-6,6]；

步骤四、悬架振动控制器根据公式对第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i随时间t的变化率进行量化，得到偏差e_i随时间t的变化率的量化量其中，为第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i随时间t的变化率的量化因子，的取值方法为：当i＝1时，当i＞1且时，当i＞1且时，当i＞1且时，偏差e_i随时间t的变化率的量化量的论域为[-6,6]；

步骤五、悬架振动控制器对偏差e_i的量化量E_i按照四舍五入的方法进行整数化，得到偏差e_i的量化量E_i的整数化结果并将偏差e_i的量化量E_i的整数化结果作为模糊控制的第一个输入E′_i；

步骤六、悬架振动控制器对偏差e_i随时间t的变化率的量化量按照四舍五入的方法进行整数化，得到偏差e_i随时间t的变化率的量化量的整数化结果作为模糊控制的第二个输入

步骤七、悬架振动控制器根据模糊控制的第一个输入E′_i和模糊控制的第二个输入查询存储在悬架振动控制器内部存储器中的由作悬架振动控制器预先制定好的模糊控制查询表，得到模糊控制的输出Γ_i；

步骤八、悬架振动控制器根据公式对模糊控制的输出Γ_i进行调整，得到悬架振动控制器控制直流电机外接电阻值R_i；其中，为对模糊控制的输出Γ_i进行调整的比例因子，的取值方法为：当i＝1时，当i＞1且|e_i|＜0.02或时，当i＞1且0.02≤|e_i|≤0.04或时，当i＞1且|e_i|＞0.04或时，

上述的方法，其特征在于：步骤七中所述悬架振动控制器预先制定模糊控制查询表的过程为：

步骤701、簧载质量位移传感器对簧载质量位移进行实时检测，非簧载质量位移传感器对非簧载质量位移进行实时检测，悬架振动控制器对簧载质量位移传感器检测到的簧载质量位移信号和非簧载质量位移传感器检测到的非簧载质量位移信号进行周期性采样；

步骤702、悬架振动控制器根据公式对其第i次采样得到的簧载质量位移信号和非簧载质量位移信号作差，得到第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i；其中，i的取值为非0的自然数；

步骤703、悬架振动控制器根据公式对第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i求导，得到第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i随时间t的变化率

步骤704、悬架振动控制器根据公式对第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i进行量化，得到偏差e_i的量化量E_i；其中，为第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i的量化因子，的取值方法为：当i＝1时，当i＞1且|e_i|＜0.02时，当i＞1且0.02≤|e_i|≤0.04时，当i＞1且e_i|＞0.04时，偏差e_i的量化量E_i的论域为[-6,6]；

步骤705、悬架振动控制器根据公式对第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i随时间t的变化率进行量化，得到偏差e_i随时间t的变化率的量化量其中，为第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i随时间t的变化率的量化因子，的取值方法为：当i＝1时，当i＞1且时，当i＞1且时，当i＞1且时，偏差e_i随时间t的变化率的量化量的论域为[-6,6]；

步骤706、悬架振动控制器对偏差e_i的量化量E_i进行模糊化处理，其具体过程如下：

步骤7061、定义偏差e_i的量化量E_i的模糊状态集合为{正大、正中、正小、零、负小、负中、负大}；

步骤7062、悬架振动控制器根据偏差e_i的量化量E_i的三角形隶属函数计算得到偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态的隶属度值trimf(E_i,a₁,b₁,c₁)，并根据最大隶属度原则确定偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态，且当偏差e_i的量化量E_i在两种不同的模糊状态下对应的隶属度值相等时，选取小于偏差e_i的量化量E_i的数据对应的模糊状态为偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态；其中，a₁为偏差e_i的量化量E_i的三角形隶属函数对应的三角形底边左顶点的横坐标，b₁为偏差e_i的量化量E_i的三角形隶属函数对应的三角形底边右顶点的横坐标，c₁为偏差e_i的量化量E_i的三角形隶属函数对应的三角形上部顶点的横坐标；当模糊状态为正大时，a₁＝4，b₁＝6，c₁＝8；当模糊状态为正中时，a₁＝2，b₁＝4，c₁＝6；当模糊状态为正小时，a₁＝0，b₁＝2，c₁＝4；当模糊状态为零时，a₁＝-2，b₁＝0，c₁＝2；当模糊状态为负小时，a₁＝-4，b₁＝-2，c₁＝0；当模糊状态为负中时，a₁＝-6，b₁＝-4，c₁＝-2；当模糊状态为负大时，a₁＝-8，b₁＝-6，c₁＝-4；

步骤707、悬架振动控制器对偏差e_i随时间t的变化率的量化量进行模糊化处理，其具体过程如下：

步骤7071、定义偏差e_i随时间t的变化率的量化量的模糊状态集合为{正大、正中、正小、零、负小、负中、负大}；

步骤7072、悬架振动控制器根据偏差e_i随时间t的变化率的量化量的三角形隶属函数计算得到偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态的隶属度值并根据最大隶属度原则确定偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态，且当偏差e_i随时间t的变化率的量化量在两种不同的模糊状态下对应的隶属度值相等时，选取小于偏差e_i随时间t的变化率的量化量的数据对应的模糊状态为偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态；其中，a₂为偏差e_i随时间t的变化率的量化量的三角形隶属函数对应的三角形底边左顶点的横坐标，b₂为偏差e_i随时间t的变化率的量化量的三角形隶属函数对应的三角形底边右顶点的横坐标，c₂为偏差e_i随时间t的变化率的量化量的三角形隶属函数对应的三角形上部顶点的横坐标；当模糊状态为正大时，a₂＝4，b₂＝6，c₂＝8；当模糊状态为正中时，a₂＝2，b₂＝4，c₂＝6；当模糊状态为正小时，a₂＝0，b₂＝2，c₂＝4；当模糊状态为零时，a₂＝-2，b₂＝0，c₂＝2；当模糊状态为负小时，a₂＝-4，b₂＝-2，c₂＝0；当模糊状态为负中时，a₂＝-6，b₂＝-4，c₂＝-2；当模糊状态为负大时，a₂＝-8，b₂＝-6，c₂＝-4；

步骤708、定义模糊控制的输出Γ_i的模糊状态集合为{正大、正中、正小、零、负小、负中、负大}，制定模糊控制根据偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态和偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态得到模糊控制的输出Γ_i的模糊状态的模糊控制规则，并根据所述模糊控制规则确定模糊控制的输出Γ_i的模糊状态；

其中，所述模糊控制规则为：

当偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态和偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态分别为负大和负大、或负中和负大、或负小和负大、或零和负大、或负大和负中、或负中和负中、或负小和负中时，模糊控制的输出Γ为正大；

当偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态和偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态分别为负大和负小、或负中和负小、或负小和负小、或零和负小、或负大和零时，模糊控制的输出Γ为正中；

当偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态和偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态分别为负中和零、或负小和零、或负大和正小、或负中和正小时，模糊控制的输出Γ为正小；

当偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态和偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态分别为正中和负大、或正大和负大、或正中和负中、或正小和负小、或零和零、或负大和正中、或负中和正中、或负大和正大、或负中和正大时，模糊控制的输出Γ为零；

当偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态和偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态分别为正大和负中、或正中和负小、或正大和负小、或正小和零时，模糊控制的输出Γ为负小；

当偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态和偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态分别为正中和零、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、或负小和正中、或正小和正中，或负小和正大时，模糊控制的输出Γ为负中；

当偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态和偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态分别为零和正中、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、或正大和正大时，模糊控制的输出Γ为负大；

步骤709、对所述模糊控制的输出Γ_i的模糊状态进行反模糊化处理，其具体过程为：

步骤7091、定义模糊控制的输出Γ的论域为[-7,7]；

步骤7092、悬架振动控制器根据模糊控制的输出Γ_i的三角形隶属函数计算得到模糊控制的输出Γ_i的各个模糊状态下模糊控制的输出Γ的论域[-7,7]中每个整数对应的隶属度值)并将某个模糊状态下模糊控制的输出Γ的论域[-7,7]中各个整数对应的隶属度值中的最大值所对应的模糊控制的输出Γ_i的值确定为所述模糊控制的输出Γ_i反模糊化的结果；其中，a₃为模糊控制的输出Γ_i的三角形隶属函数对应的三角形底边左顶点的横坐标，b₃为模糊控制的输出Γ_i的三角形隶属函数对应的三角形底边右顶点的横坐标，c₃为模糊控制的输出Γ_i的三角形隶属函数对应的三角形上部顶点的横坐标；当模糊状态为正大时，a₃＝5，b₃＝7，c₃＝9；当模糊状态为正中时，a₃＝3，b₃＝5，c₃＝7；当模糊状态为正小时，a₃＝0，b₃＝3，c₃＝5；当模糊状态为零时，a₃＝-3，b₃＝0，c₃＝2；当模糊状态为负小时，a₃＝-5，b₃＝-2，c₃＝0；当模糊状态为负中时，a₃＝-7，b₃＝-5，c₃＝-3；当模糊状态为负大时，a₃＝-9，b₃＝-7，c₃＝-5；

步骤7010、重复步骤701到步骤709，直到得到偏差e_i的量化量E_i的论域[-6,6]内的13个整数与偏差e_i随时间t的变化率的量化量的论域[-6,6]内的13个整数的169种组合与所述模糊控制的输出Γ_i反模糊化的结果的一一对应关系；

步骤7011、将偏差e_i的量化量E_i的论域[-6,6]内的13个整数与偏差e_i随时间t的变化率的量化量的论域[-6,6]内的13个整数的169种组合与所述模糊控制的输出Γ_i反模糊化的结果的一一对应关系制定成模糊控制查询表。

上述的方法，其特征在于：步骤7011中所述模糊控制查询表表用语言描述为：

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为-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时，输出Γ_i反模糊化的结果为7；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为-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时，输出Γ_i反模糊化的结果为6；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为-2和-3，或-1和-3，或0和-3时，输出Γ_i反模糊化的结果为5；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为-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时，输出Γ_i反模糊化的结果为4；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为-3和1时，输出Γ_i反模糊化的结果为3；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为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时，输出Γ_i反模糊化的结果为2；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为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时，输出Γ_i反模糊化的结果为1；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为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时，输出Γ_i反模糊化的结果为0；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为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时，输出Γ_i反模糊化的结果为-1；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为4和-3，或5和-3，或6和-3，或-1和5时，输出Γ_i反模糊化的结果为-2；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为3和-2，或2和-1，或3和-1，或1和3，或2和3，或-1和4时，输出Γ_i反模糊化的结果为-3；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为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时，输出Γ_i反模糊化的结果为-4；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为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时，输出Γ_i反模糊化的结果为-6；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为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时，输出Γ_i反模糊化的结果为-7。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统的结构简单、设计新颖合理、实现方便且成本低廉。

2、本发明的带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统具有振动能量回收的能力，能够较大幅度提高车辆的能量利用效率。

3、本发明的带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统具有阻尼可控的特点，所述带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统的悬架振动控制器能够根据路面特性实时调整直流电机的负载大小，从而改变所述具有能量回收特性的车辆半主动悬架的阻尼力，实现半主动悬架的特性，从而大幅度提高了车辆的平顺性和操纵稳定性。

4、本发明的带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统在对振动能量进行回收的过程中，直流电机始终保持单向转动，从而提高了所述具有能量回收特性的车辆半主动悬架的振动能量回收效率。

5、本发明的带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统工作稳定性和可靠性高，不易发生故障，无需经常维护维修。

6、本发明的带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统的能量回收系统包括能量回收电路、超级电容以及车载蓄电池，其中能量回收电路包括有升压电路和整流电路，超级电容为超级电容组，因此所述的具有能量回收特性的车辆半主动悬架的能量回收速度快且回效率高。

6、本发明的带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统的控制方法为含有时滞控制的混合开关控制方法，这种控制方法结合了天棚控制策略、地棚控制策略、模糊控制策略、开关控制以及Smith预估补偿控制的优点，能够全方位大幅度提高车辆的综合性能，能够有效解决悬架系统对于实时性的要求，解决了常规控制方法中控制效果不过、时滞严重、车辆行驶中经常出现“轮跳”现象的问题。

6、本发明中、和的取值方法既能够保证车辆半主动悬架控制方法的快速性和稳定性，又能够避免产生超调，使车辆半主动悬架的控制方法尽快进入稳态精度范围，使得该车辆半主动悬架的控制方法具有一定的自适应能力和较好的鲁棒性，保证了车辆半主动悬架具有良好动态性和稳态性精度，控制的效果好。

7、本发明的车辆半主动悬架的控制方法，预先制定模糊控制查询表，并将模糊控制查询表存储在悬架振动控制器的内部存储器中，然后每次对车辆半主动悬架进行控制，只需通过查询模糊控制查询表，即可根据模糊控制的输入，得到输出，提高了控制效率。

8、本发明的实用性强，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本发明实现方便且成本低，工作稳定性和可靠性高，馈能效率高，能够有效地延长车载蓄电池的使用寿命，能够适时地调节半主动悬架的参数，使半主动悬架处于最佳的减振状态，实用性强。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统的结构示意图。

图2为本发明悬架振动控制器与其它各部分的电路连接关系示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明的带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统，包括并排设置在车架1与车桥6之间的阻尼器和弹簧3，以及控制系统和能量回收系统；

所述阻尼器包括液压缸25、液压马达21和直流电机11，所述液压缸25与弹簧3平行设置在车架1与车桥6之间，所述弹簧3的两端分别与车架1和车桥6连接，所述液压缸25的底座与车桥6连接，所述液压缸25的活塞杆与车架1连接，所述液压缸25通过液压管路24与液压马达21连接，所述液压马达21的输出轴上连接有第一传动轴22，所述第一传动轴22上安装有反向设置的第一滚子离合器15和第二滚子离合器18，所述第一滚子离合器15上固定连接有第一锥齿轮17，所述第二滚子离合器18上固定连接有第二锥齿轮19，所述第一传动轴22的下方设置有一端与第一锥齿轮17啮合、另一端与第二锥齿轮19啮合的第三锥齿轮14，所述直流电机11的输入轴上连接有第二传动轴12，所述第三锥齿轮14固定连接在第二传动轴12上；具体实施时，所述车桥6的底部安装有车轮4，所述第一锥齿轮17、第二锥齿轮19和第三锥齿轮14设置在外壳13内，所述外壳13内设置有用于安装支撑第一传动轴22的第一轴承16和第二轴承20；

所述控制系统包括悬架振动控制器7，所述悬架振动控制器7的输入端接有用于对液压缸25的受力进行实时检测的力传感器26、用于对簧载质量加速度进行实时检测的簧载质量加速度传感器27、用于对簧载质量位移进行实时检测的簧载质量位移传感器2和用于对非簧载质量位移进行实时检测的非簧载质量位移传感器5，所述力传感器26安装在液压缸25的活塞杆上，所述簧载质量加速度传感器27和簧载质量位移传感器2均安装在车架1上，所述非簧载质量位移传感器5安装在车桥6上，所述悬架振动控制器7的输出端接有直流电机驱动器23，所述直流电机11与直流电机驱动器23的输出端连接；

所述能量回收系统包括与直流电机11连接的能量回收电路8和与能量回收电路8连接的超级电容9，所述超级电容9与车载蓄电池10连接。

本实施例中，所述液压缸25为双作用液压缸。

本实施例中，所述液压马达21为齿轮式液压马达、叶片式液压马达或柱塞式液压马达。

本实施例中，所述第一锥齿轮17焊接在第一滚子离合器15上，所述第二锥齿轮19焊接在第二滚子离合器18上；所述第一传动轴22通过联轴器与液压马达21的输出轴连接，所述第二传动轴12通过联轴器与直流电机11的输出轴连接，所述第三锥齿轮14焊接在第二传动轴12上。

本实施例中，所述能量回收电路8由依次连接的三相全波整流电路、升压电路和均压电路组成；所述超级电容9由6个型号为120F/2.7V的超级电容串联组成。

本发明的带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤Ⅰ、力传感器26对液压缸的受力进行实时检测，簧载质量加速度传感器27对簧载质量加速度进行实时检测，簧载质量位移传感器2对簧载质量位移进行实时检测，非簧载质量位移传感器5对非簧载质量位移进行实时检测；悬架振动控制器7对液压缸25的受力、簧载质量加速度、簧载质量位移和非簧载质量位移进行周期性采样；具体实施时，所述采样周期为0.25s～1s；

步骤Ⅱ、当汽车行驶在不平的路面时，一方面，所述车架1和车桥6之间会发生相对运动，同时所述液压缸25的上下连接点也会发生相对位移，此时液压缸25中的液压油会在液压缸活塞的压力下流进液压管路24，所述液压管路24中的液压油即可带动液压马达21进行转动，所述液压马达21带动与其连接的第一传动轴22转动，由于液压缸25的运动存在压缩和拉伸因此液压管路中的液压油的流动方向也不同，最终导致液压马达21的转动方向不同，当液压马达21逆时针转动时带动第一滚子离合器15和第二滚子离合器18转动，第一滚子离合器15和第二滚子离合器18带动第一锥齿轮17和第二锥齿轮19转动，从而带动第三锥齿轮14转动，第三锥齿轮14带动第二传动轴12转动，第二传动轴12带动直流电机11转动进行发电，同时第三锥齿轮14也会带动第一锥齿轮17转动，但在第一滚子离合器15的作用下，第一锥齿轮17只是空转，同时当液压马达21顺时针转动时，第一传动轴22也顺时针转动，此时第一传动轴22带动第一滚子离合器15转动，第一滚子离合器15带动第一锥齿轮17转动，第一锥齿轮17带动第三锥齿轮14转动，第三锥齿轮14带动第二传动轴12转动，第二传动轴12带动直流电机11转动进行发电，在此过程中无论液压缸25处于压缩状态或者拉伸状态，直流电机11的转动方向都一样，因此直流电机11的能量回收效率得到了有效的提高；直流电机11发出的电经过能量回收电路8充入超级电容9之中，超级电容9中的电能再冲入车载蓄电池10中，完成了对于悬架振动能量的回收；另一方面，所述悬架振动控制器7根据含时滞控制的混合开关控制方法对簧载质量加速度传感器27采集的簧载质量加速度信号、簧载质量位移传感器2采集的簧载质量位移信号和非簧载质量位移传感器5采集的非簧载质量位移信号进行分析处理，得到控制信号，并经过Smith预估补偿器得到当前系统的临界时滞时间，再由Smith预估补偿器中的超越单元将控制信号提前临界时滞时间送入电机驱动器23，由电机驱动器23完成对直流电机11发电力矩的控制，从而控制直流电机11的转速，抑制液压马达21的旋转，从而控制了液压缸25的阻尼力，消除了系统的时间滞后，实现了对于悬架系统阻尼力的实时控制，达到了半主动悬架的目的。

本实施例中，步骤Ⅱ中所述悬架振动控制器7根据含时滞控制的混合开关控制方法对簧载质量加速度传感器27采集的簧载质量加速度信号、簧载质量位移传感器2采集的簧载质量位移信号和非簧载质量位移传感器5采集的非簧载质量位移信号进行分析处理，得到控制信号，并经过Smith预估补偿器得到当前系统的临界时滞时间，再由Smith预估补偿器中的超越单元将控制信号提前临界时滞时间送入电机驱动器23，由电机驱动器23完成对直流电机11发电力矩的控制的具体过程为：首先，悬架振动控制器7将第i次采样得到的液压缸25受力大小F_i与预先设定的受力阈值F_e相比较，当F_i＞F_e时，悬架振动控制器7采用地棚控制策略，即悬架振动控制器7先根据公式计算得到第i次采样时的非簧载质量速度再根据公式计算得到第i次采样的非簧载质量速度所对应的地棚控制下的阻尼力得到对电机驱动器23的控制信号，并经过Smith预估补偿器根据公式计算得到当前系统的临界时滞时间τ，再由Smith预估补偿器中的超越单元将控制信号提前临界时滞时间τ送入电机驱动器23，由电机驱动器23完成对直流电机11发电力矩的控制，使实现所述阻尼器25的半主动控制；其中，为第i次采样得到的非簧载质量位移，为第i-1次采样得到的非簧载质量位移，t为时间，C_g为地棚控制阻尼系数，取值为0～2500N·s/m，C_s为所述悬架系统的基值阻尼系数；当F_i≤F_e时，悬架振动控制器7再将第i次采样得到的簧载质量加速度a_i与预先设定的加速度阈值a_e相比较，当a_i＞a_e时，悬架振动控制器7采用天棚控制策略，即悬架振动控制器7先根据公式计算得到第i次采样时的簧载质量速度再根据公式计算得到第i次采样的簧载质量速度所对应的天棚控制下的阻尼力得到对电机驱动器23的控制信号，并经过Smith预估补偿器根据公式计算得到当前系统的临界时滞时间τ′，再由Smith预估补偿器中的超越单元将控制信号提前临界时滞时间τ′送入电机驱动器23，由电机驱动器23完成对直流电机11发电力矩的控制，使实现所述阻尼器25的半主动控制；其中，为第i次采样得到的簧载质量位移，为第i-1次采样得到的簧载质量位移，t为时间，C_sky为天棚控制阻尼系数，取值为0～2500N·s/m，；当a_i≤a_e时，所述悬架振动控制器7采用模糊控制的方法对其采样得到的簧载质量位移信号和非簧载质量位移信号进行分析处理从而实现悬架系统的半主动控制。

本实施例中，当a_i≤a_e时，所述悬架振动控制器7采用模糊控制的方法对其采样得到的簧载质量位移信号和非簧载质量位移信号进行分析处理从而实现悬架系统的半主动控制的具体过程为：

步骤一、悬架振动控制器7根据公式对其第i次采样得到的簧载质量位移信号和非簧载质量位移信号作差，得到第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i；其中，i的取值为自然数；

步骤二、悬架振动控制器7根据公式对第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i求导，得到第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i随时间t的变化率

步骤三、悬架振动控制器7根据公式对第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i进行量化，得到偏差e_i的量化量E_i；其中，为第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i的量化因子，的取值方法为：当i＝1时，当i＞1且|e_i|＜0.02时，当i＞1且0.02≤|e_i|≤0.04时，当i＞1且|e_i|＞0.04时，偏差e_i的量化量E_i的论域为[-6,6]；

步骤四、悬架振动控制器7根据公式对第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i随时间t的变化率进行量化，得到偏差e_i随时间t的变化率的量化量其中，为第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i随时间t的变化率的量化因子，的取值方法为：当i＝1时，当i＞1且时，当i＞1且时，当i＞1且时，偏差e_i随时间t的变化率的量化量的论域为[-6,6]；

步骤五、悬架振动控制器7对偏差e_i的量化量E_i按照四舍五入的方法进行整数化，得到偏差e_i的量化量E_i的整数化结果并将偏差e_i的量化量E_i的整数化结果作为模糊控制的第一个输入E′_i；

步骤六、悬架振动控制器7对偏差e_i随时间t的变化率的量化量按照四舍五入的方法进行整数化，得到偏差e_i随时间t的变化率的量化量的整数化结果作为模糊控制的第二个输入

步骤七、悬架振动控制器7根据模糊控制的第一个输入E′_i和模糊控制的第二个输入查询存储在悬架振动控制器7内部存储器中的由作悬架振动控制器7预先制定好的模糊控制查询表，得到模糊控制的输出Γ_i；

步骤八、悬架振动控制器7根据公式对模糊控制的输出Γ_i进行调整，得到悬架振动控制器7控制直流电机11外接电阻值R_i；其中，为对模糊控制的输出Γ_i进行调整的比例因子，的取值方法为：当i＝1时，当i＞1且|e_i|＜0.02或时，当i＞1且0.02≤|e_i|≤0.04或时，当i＞1且|e_i|＞0.04或时，

本实施例中，步骤七中所述悬架振动控制器7预先制定模糊控制查询表的过程为：

步骤701、簧载质量位移传感器2对簧载质量位移进行实时检测，非簧载质量位移5传感器对非簧载质量位移进行实时检测，悬架振动控制器7对簧载质量位移传感器2检测到的簧载质量位移信号和非簧载质量位移传感器5检测到的非簧载质量位移信号进行周期性采样；

步骤702、悬架振动控制器7根据公式对其第i次采样得到的簧载质量位移信号和非簧载质量位移信号作差，得到第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i；其中，i的取值为非0的自然数；

步骤703、悬架振动控制器7根据公式对第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i求导，得到第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i随时间t的变化率

步骤704、悬架振动控制器7根据公式对第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i进行量化，得到偏差e_i的量化量E_i；其中，为第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i的量化因子，的取值方法为：当i＝1时，当i＞1且|e_i|＜0.02时，当i＞1且0.02≤|e_i|≤0.04时，当i＞1且|e_i|＞0.04时，偏差e_i的量化量E_i的论域为[-6,6]；

步骤705、悬架振动控制器7根据公式对第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i随时间t的变化率进行量化，得到偏差e_i随时间t的变化率的量化量其中，为第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i随时间t的变化率的量化因子，的取值方法为：当i＝1时，当i＞1且时，当i＞1且时，当i＞1且时，偏差e_i随时间t的变化率的量化量的论域为[-6,6]；

步骤706、悬架振动控制器7对偏差e_i的量化量E_i进行模糊化处理，其具体过程如下：

步骤7061、定义偏差e_i的量化量E_i的模糊状态集合为{正大、正中、正小、零、负小、负中、负大}；

步骤7062、悬架振动控制器7根据偏差e_i的量化量E_i的三角形隶属函数计算得到偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态的隶属度值trimf(E_i,a₁,b₁,c₁)，并根据最大隶属度原则确定偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态，且当偏差e_i的量化量E_i在两种不同的模糊状态下对应的隶属度值相等时，选取小于偏差e_i的量化量E_i的数据对应的模糊状态为偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态；其中，a₁为偏差e_i的量化量E_i的三角形隶属函数对应的三角形底边左顶点的横坐标，b₁为偏差e_i的量化量E_i的三角形隶属函数对应的三角形底边右顶点的横坐标，c₁为偏差e_i的量化量E_i的三角形隶属函数对应的三角形上部顶点的横坐标；当模糊状态为正大时，a₁＝4，b₁＝6，c₁＝8；当模糊状态为正中时，a₁＝2，b₁＝4，c₁＝6；当模糊状态为正小时，a₁＝0，b₁＝2，c₁＝4；当模糊状态为零时，a₁＝-2，b₁＝0，c₁＝2；当模糊状态为负小时，a₁＝-4，b₁＝-2，c₁＝0；当模糊状态为负中时，a₁＝-6，b₁＝-4，c₁＝-2；当模糊状态为负大时，a₁＝-8，b₁＝-6，c₁＝-4；

步骤707、悬架振动控制器7对偏差e_i随时间t的变化率的量化量进行模糊化处理，其具体过程如下：

步骤7071、定义偏差e_i随时间t的变化率的量化量的模糊状态集合为{正大、正中、正小、零、负小、负中、负大}；

步骤7072、悬架振动控制器7根据偏差e_i随时间t的变化率的量化量的三角形隶属函数计算得到偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态的隶属度值并根据最大隶属度原则确定偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态，且当偏差e_i随时间t的变化率的量化量在两种不同的模糊状态下对应的隶属度值相等时，选取小于偏差e_i随时间t的变化率的量化量的数据对应的模糊状态为偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态；其中，a₂为偏差e_i随时间t的变化率的量化量的三角形隶属函数对应的三角形底边左顶点的横坐标，b₂为偏差e_i随时间t的变化率的量化量的三角形隶属函数对应的三角形底边右顶点的横坐标，c₂为偏差e_i随时间t的变化率的量化量的三角形隶属函数对应的三角形上部顶点的横坐标；当模糊状态为正大时，a₂＝4，b₂＝6，c₂＝8；当模糊状态为正中时，a₂＝2，b₂＝4，c₂＝6；当模糊状态为正小时，a₂＝0，b₂＝2，c₂＝4；当模糊状态为零时，a₂＝-2，b₂＝0，c₂＝2；当模糊状态为负小时，a₂＝-4，b₂＝-2，c₂＝0；当模糊状态为负中时，a₂＝-6，b₂＝-4，c₂＝-2；当模糊状态为负大时，a₂＝-8，b₂＝-6，c₂＝-4；

步骤708、定义模糊控制的输出Γ_i的模糊状态集合为{正大、正中、正小、零、负小、负中、负大}，制定模糊控制根据偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态和偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态得到模糊控制的输出Γ_i的模糊状态的模糊控制规则，并根据所述模糊控制规则确定模糊控制的输出Γ_i的模糊状态；

其中，所述模糊控制规则为：

当偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态和偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态分别为负大和负大、或负中和负大、或负小和负大、或零和负大、或负大和负中、或负中和负中、或负小和负中时，模糊控制的输出Γ为正大；

当偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态和偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态分别为负大和负小、或负中和负小、或负小和负小、或零和负小、或负大和零时，模糊控制的输出Γ为正中；

当偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态和偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态分别为负中和零、或负小和零、或负大和正小、或负中和正小时，模糊控制的输出Γ为正小；

当偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态和偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态分别为正中和负大、或正大和负大、或正中和负中、或正小和负小、或零和零、或负大和正中、或负中和正中、或负大和正大、或负中和正大时，模糊控制的输出Γ为零；

当偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态和偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态分别为正大和负中、或正中和负小、或正大和负小、或正小和零时，模糊控制的输出Γ为负小；

当偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态和偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态分别为正中和零、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、或负小和正中、或正小和正中，或负小和正大时，模糊控制的输出Γ为负中；

当偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态和偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态分别为零和正中、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、或正大和正大时，模糊控制的输出Γ为负大；

具体实施时，将正大用字母表示为PB、将正中用字母表示为PM、将正小用字母表示为PS、将零用字母表示为ZE、将负小用字母表示为NS、将负中用字母表示为NM、将负大用字母表示为NB，将所述模糊控制规则用表格表示为表1：

表1模糊控制规则表

步骤709、对所述模糊控制的输出Γ_i的模糊状态进行反模糊化处理，其具体过程为：

步骤7091、定义模糊控制的输出Γ的论域为[-7,7]；

步骤7092、悬架振动控制器7根据模糊控制的输出Γ_i的三角形隶属函数计算得到模糊控制的输出Γ_i的各个模糊状态下模糊控制的输出Γ的论域[-7,7]中每个整数对应的隶属度值trimf(Γ_i,a₃,b₃,c₃)，并将某个模糊状态下模糊控制的输出Γ的论域[-7,7]中各个整数对应的隶属度值中的最大值所对应的模糊控制的输出Γ_i的值确定为所述模糊控制的输出Γ_i反模糊化的结果；其中，a₃为模糊控制的输出Γ_i的三角形隶属函数对应的三角形底边左顶点的横坐标，b₃为模糊控制的输出Γ_i的三角形隶属函数对应的三角形底边右顶点的横坐标，c₃为模糊控制的输出Γ_i的三角形隶属函数对应的三角形上部顶点的横坐标；当模糊状态为正大时，a₃＝5，b₃＝7，c₃＝9；当模糊状态为正中时，a₃＝3，b₃＝5，c₃＝7；当模糊状态为正小时，a₃＝0，b₃＝3，c₃＝5；当模糊状态为零时，a₃＝-3，b₃＝0，c₃＝2；当模糊状态为负小时，a₃＝-5，b₃＝-2，c₃＝0；当模糊状态为负中时，a₃＝-7，b₃＝-5，c₃＝-3；当模糊状态为负大时，a₃＝-9，b₃＝-7，c₃＝-5；

步骤7010、重复步骤701到步骤709，直到得到偏差e_i的量化量E_i的论域[-6,6]内的13个整数与偏差e_i随时间t的变化率的量化量的论域[-6,6]内的13个整数的169种组合与所述模糊控制的输出Γ_i反模糊化的结果的一一对应关系；

步骤7011、将偏差e_i的量化量E_i的论域[-6,6]内的13个整数与偏差e_i随时间t的变化率的量化量的论域[-6,6]内的13个整数的169种组合与所述模糊控制的输出Γ_i反模糊化的结果的一一对应关系制定成模糊控制查询表。

本实施例中，步骤7011中所述模糊控制查询表表用语言描述为：

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为-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时，输出Γ_i反模糊化的结果为7；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为-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时，输出Γ_i反模糊化的结果为6；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为-2和-3，或-1和-3，或0和-3时，输出Γ_i反模糊化的结果为5；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为-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时，输出Γ_i反模糊化的结果为4；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为-3和1时，输出Γ_i反模糊化的结果为3；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为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时，输出Γ_i反模糊化的结果为2；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为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时，输出Γ_i反模糊化的结果为1；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为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时，输出Γ_i反模糊化的结果为0；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为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时，输出Γ_i反模糊化的结果为-1；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为4和-3，或5和-3，或6和-3，或-1和5时，输出Γ_i反模糊化的结果为-2；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为3和-2，或2和-1，或3和-1，或1和3，或2和3，或-1和4时，输出Γ_i反模糊化的结果为-3；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为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时，输出Γ_i反模糊化的结果为-4；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为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时，输出Γ_i反模糊化的结果为-6；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为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时，输出Γ_i反模糊化的结果为-7。

具体实施时，步骤7011中所述模糊控制查询表用表格表示为表2：

表2模糊控制查询表

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统，其特征在于：包括并排设置在车架(1)与车桥(6)之间的阻尼器和弹簧(3)，以及控制系统和能量回收系统；

所述阻尼器包括液压缸(25)、液压马达(21)和直流电机(11)，所述液压缸(25)与弹簧(3)平行设置在车架(1)与车桥(6)之间，所述弹簧(3)的两端分别与车架(1)和车桥(6)连接，所述液压缸(25)的底座与车桥(6)连接，所述液压缸(25)的活塞杆与车架(1)连接，所述液压缸(25)通过液压管路(24)与液压马达(21)连接，所述液压马达(21)的输出轴上连接有第一传动轴(22)，所述第一传动轴(22)上安装有反向设置的第一滚子离合器(15)和第二滚子离合器(18)，所述第一滚子离合器(15)上固定连接有第一锥齿轮(17)，所述第二滚子离合器(18)上固定连接有第二锥齿轮(19)，所述第一传动轴(22)的下方设置有一端与第一锥齿轮(17)啮合、另一端与第二锥齿轮(19)啮合的第三锥齿轮(14)，所述直流电机(11)的输入轴上连接有第二传动轴(12)，所述第三锥齿轮(14)固定连接在第二传动轴(12)上；

所述控制系统包括悬架振动控制器(7)，所述悬架振动控制器(7)的输入端接有用于对液压缸(25)的受力进行实时检测的力传感器(26)、用于对簧载质量加速度进行实时检测的簧载质量加速度传感器(27)、用于对簧载质量位移进行实时检测的簧载质量位移传感器(2)和用于对非簧载质量位移进行实时检测的非簧载质量位移传感器(5)，所述力传感器(26)安装在液压缸(25)的活塞杆上，所述簧载质量加速度传感器(27)和簧载质量位移传感器(2)均安装在车架(1)上，所述非簧载质量位移传感器(5)安装在车桥(6)上，所述悬架振动控制器(7)的输出端接有直流电机驱动器(23)，所述直流电机(11)与直流电机驱动器(23)的输出端连接；

所述能量回收系统包括与直流电机(11)连接的能量回收电路(8)和与能量回收电路(8)连接的超级电容(9)，所述超级电容(9)与车载蓄电池(10)连接。

2.按照权利要求1所述的带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统，其特征在于：所述液压缸(25)为双作用液压缸。

3.按照权利要求1所述的带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统，其特征在于：所述液压马达(21)为齿轮式液压马达、叶片式液压马达或柱塞式液压马达。

4.按照权利要求1所述的带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统，其特征在于：所述第一锥齿轮(17)焊接在第一滚子离合器(15)上，所述第二锥齿轮(19)焊接在第二滚子离合器(18)上；所述第一传动轴(22)通过联轴器与液压马达(21)的输出轴连接，所述第二传动轴(12)通过联轴器与直流电机(11)的输出轴连接，所述第三锥齿轮(14)焊接在第二传动轴(12)上。

5.按照权利要求1所述的带振动能量回收功能的车辆半主动悬架系统，其特征在于：所述能量回收电路(8)由依次连接的三相全波整流电路、升压电路和均压电路组成；所述超级电容(9)由6个型号为120F/2.7V的超级电容串联组成。

6.一种对如权利要求1所述的车辆半主动悬架系统进行控制的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤Ⅰ、力传感器(26)对液压缸的受力进行实时检测，簧载质量加速度传感器(27)对簧载质量加速度进行实时检测，簧载质量位移传感器(2)对簧载质量位移进行实时检测，非簧载质量位移传感器(5)对非簧载质量位移进行实时检测；悬架振动控制器(7)对液压缸(25)的受力、簧载质量加速度、簧载质量位移和非簧载质量位移进行周期性采样；

步骤Ⅱ、当汽车行驶在不平的路面时，一方面，所述车架(1)和车桥(6)之间会发生相对运动，同时所述液压缸(25)的上下连接点也会发生相对位移，此时液压缸(25)中的液压油会在液压缸活塞的压力下流进液压管路(24)，所述液压管路(24)中的液压油即可带动液压马达(21)进行转动，所述液压马达(21)带动与其连接的第一传动轴(22)转动，由于液压缸(25)的运动存在压缩和拉伸因此液压管路中的液压油的流动方向也不同，最终导致液压马达(21)的转动方向不同，当液压马达(21)逆时针转动时带动第一滚子离合器(15)和第二滚子离合器(18)转动，第一滚子离合器(15)和第二滚子离合器(18)带动第一锥齿轮(17)和第二锥齿轮(19)转动，从而带动第三锥齿轮(14)转动，第三锥齿轮(14)带动第二传动轴(12)转动，第二传动轴(12)带动直流电机(11)转动进行发电，同时第三锥齿轮(14)也会带动第一锥齿轮(17)转动，但在第一滚子离合器(15)的作用下，第一锥齿轮(17)只是空转，同时当液压马达(21)顺时针转动时，第一传动轴(22)也顺时针转动，此时第一传动轴(22)带动第一滚子离合器(15)转动，第一滚子离合器(15)带动第一锥齿轮(17)转动，第一锥齿轮(17)带动第三锥齿轮(14)转动，第三锥齿轮(14)带动第二传动轴(12)转动，第二传动轴(12)带动直流电机(11)转动进行发电，在此过程中无论液压缸(25)处于压缩状态或者拉伸状态，直流电机(11)的转动方向都一样，直流电机(11)发出的电经过能量回收电路(8)充入超级电容(9)之中，超级电容(9)中的电能再冲入车载蓄电池(10)中，完成了对于悬架振动能量的回收；另一方面，所述悬架振动控制器(7)根据含时滞控制的混合开关控制方法对簧载质量加速度传感器(27)采集的簧载质量加速度信号、簧载质量位移传感器(2)采集的簧载质量位移信号和非簧载质量位移传感器(5)采集的非簧载质量位移信号进行分析处理，得到控制信号，并经过Smith预估补偿器得到当前系统的临界时滞时间，再由Smith预估补偿器中的超越单元将控制信号提前临界时滞时间送入电机驱动器(23)，由电机驱动器(23)完成对直流电机(11)发电力矩的控制，从而控制直流电机(11)的转速，抑制液压马达(21)的旋转，从而控制了液压缸(25)的阻尼力，消除了系统的时间滞后，实现了对于悬架系统阻尼力的实时控制，达到了半主动悬架的目的。

7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤Ⅱ中所述悬架振动控制器(7)根据含时滞控制的混合开关控制方法对簧载质量加速度传感器(27)采集的簧载质量加速度信号、簧载质量位移传感器(2)采集的簧载质量位移信号和非簧载质量位移传感器(5)采集的非簧载质量位移信号进行分析处理，得到控制信号，并经过Smith预估补偿器得到当前系统的临界时滞时间，再由Smith预估补偿器中的超越单元将控制信号提前临界时滞时间送入电机驱动器(23)，由电机驱动器(23)完成对直流电机(11)发电力矩的控制的具体过程为：首先，悬架振动控制器(7)将第i次采样得到的液压缸(25)受力大小F_i与预先设定的受力阈值F_e相比较，当F_i＞F_e时，悬架振动控制器(7)采用地棚控制策略，即悬架振动控制器(7)先根据公式计算得到第i次采样时的非簧载质量速度再根据公式计算得到第i次采样的非簧载质量速度所对应的地棚控制下的阻尼力得到对电机驱动器(23)的控制信号，并经过Smith预估补偿器根据公式计算得到当前系统的临界时滞时间τ，再由Smith预估补偿器中的超越单元将控制信号提前临界时滞时间τ送入电机驱动器(23)，由电机驱动器(23)完成对直流电机(11)发电力矩的控制，使实现所述阻尼器(25)的半主动控制；其中，为第i次采样得到的非簧载质量位移，为第i-1次采样得到的非簧载质量位移，t为时间，C_g为地棚控制阻尼系数，取值为0～2500N·s/m，C_s为所述悬架系统的基值阻尼系数；当F_i≤F_e时，悬架振动控制器(7)再将第i次采样得到的簧载质量加速度a_i与预先设定的加速度阈值a_e相比较，当a_i＞a_e时，悬架振动控制器(7)采用天棚控制策略，即悬架振动控制器(7)先根据公式计算得到第i次采样时的簧载质量速度再根据公式计算得到第i次采样的簧载质量速度所对应的天棚控制下的阻尼力得到对电机驱动器(23)的控制信号，并经过Smith预估补偿器根据公式计算得到当前系统的临界时滞时间τ′，再由Smith预估补偿器中的超越单元将控制信号提前临界时滞时间τ′送入电机驱动器(23)，由电机驱动器(23)完成对直流电机(11)发电力矩的控制，使实现所述阻尼器(25)的半主动控制；其中，为第i次采样得到的簧载质量位移，为第i-1次采样得到的簧载质量位移，t为时间，C_sky为天棚控制阻尼系数，取值为0～2500N·s/m，；当a_i≤a_e时，所述悬架振动控制器(7)采用模糊控制的方法对其采样得到的簧载质量位移信号和非簧载质量位移信号进行分析处理从而实现悬架系统的半主动控制。

8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：当a_i≤a_e时，所述悬架振动控制器(7)采用模糊控制的方法对其采样得到的簧载质量位移信号和非簧载质量位移信号进行分析处理从而实现悬架系统的半主动控制的具体过程为：

步骤一、悬架振动控制器(7)根据公式对其第i次采样得到的簧载质量位移信号和非簧载质量位移信号作差，得到第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i；其中，i的取值为自然数；

步骤二、悬架振动控制器(7)根据公式对第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i求导，得到第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i随时间t的变化率

步骤三、悬架振动控制器(7)根据公式对第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i进行量化，得到偏差ei的量化量E_i；其中，为第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i的量化因子，的取值方法为：当i＝1时，当i＞1且|e_i|＜0.02时，当i＞1且0.02≤|e_i|≤0.04时，当i＞1且|e_i|＞0.04时，偏差e_i的量化量E_i的论域为[-6,6]；

步骤四、悬架振动控制器(7)根据公式对第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i随时间t的变化率进行量化，得到偏差e_i随时间t的变化率的量化量其中，为第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i随时间t的变化率的量化因子，的取值方法为：当i＝1时，当i＞1且时，当i＞1且时，当i＞1且时，偏差e_i随时间t的变化率的量化量的论域为[-6,6]；

步骤五、悬架振动控制器(7)对偏差e_i的量化量E_i按照四舍五入的方法进行整数化，得到偏差e_i的量化量E_i的整数化结果并将偏差e_i的量化量E_i的整数化结果作为模糊控制的第一个输入E′_i；

步骤六、悬架振动控制器(7)对偏差e_i随时间t的变化率的量化量按照四舍五入的方法进行整数化，得到偏差e_i随时间t的变化率的量化量的整数化结果作为模糊控制的第二个输入

步骤七、悬架振动控制器(7)根据模糊控制的第一个输入E′_i和模糊控制的第二个输入查询存储在悬架振动控制器(7)内部存储器中的由作悬架振动控制器(7)预先制定好的模糊控制查询表，得到模糊控制的输出Γ_i；

步骤八、悬架振动控制器(7)根据公式对模糊控制的输出Γ_i进行调整，得到悬架振动控制器(7)控制直流电机(11)外接电阻值R_i；其中，为对模糊控制的输出Γ_i进行调整的比例因子，的取值方法为：当i＝1时，当i＞1且|e_i|＜0.02或时，当i＞1且0.02≤|e_i|≤0.04或时，当i＞1且|e_i|＞0.04或时，

9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤七中所述悬架振动控制器(7)预先制定模糊控制查询表的过程为：

步骤701、簧载质量位移传感器(2)对簧载质量位移进行实时检测，非簧载质量位移(5)传感器对非簧载质量位移进行实时检测，悬架振动控制器(7)对簧载质量位移传感器(2)检测到的簧载质量位移信号和非簧载质量位移传感器(5)检测到的非簧载质量位移信号进行周期性采样；

步骤702、悬架振动控制器(7)根据公式对其第i次采样得到的簧载质量位移信号和非簧载质量位移信号作差，得到第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i；其中，i的取值为非0的自然数；

步骤703、悬架振动控制器(7)根据公式对第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i求导，得到第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i随时间t的变化率

步骤704、悬架振动控制器(7)根据公式对第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i进行量化，得到偏差e_i的量化量E_i；其中，为第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i的量化因子，的取值方法为：当i＝1时，当i＞1且|e_i|＜0.02时，当i＞1且0.02≤|e_i|≤0.04时，当i＞1且|e_i|＞0.04时，偏差e_i的量化量E_i的论域为[-6,6]；

步骤705、悬架振动控制器(7)根据公式对第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i随时间t的变化率进行量化，得到偏差e_i随时间t的变化率的量化量其中，为第i次采样时系统簧载质量位移与非簧载质量位移的偏差e_i随时间t的变化率的量化因子，的取值方法为：当i＝1时，当i＞1且时，当i＞1且时，当i＞1且时，偏差e_i随时间t的变化率的量化量的论域为[-6,6]；

步骤706、悬架振动控制器(7)对偏差e_i的量化量E_i进行模糊化处理，其具体过程如下：

步骤7061、定义偏差e_i的量化量E_i的模糊状态集合为{正大、正中、正小、零、负小、负中、负大}；

步骤7062、悬架振动控制器(7)根据偏差e_i的量化量E_i的三角形隶属函数计算得到偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态的隶属度值trimf(E_i,a₁,b₁,c₁)，并根据最大隶属度原则确定偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态，且当偏差e_i的量化量E_i在两种不同的模糊状态下对应的隶属度值相等时，选取小于偏差e_i的量化量E_i的数据对应的模糊状态为偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态；其中，a₁为偏差e_i的量化量E_i的三角形隶属函数对应的三角形底边左顶点的横坐标，b₁为偏差e_i的量化量E_i的三角形隶属函数对应的三角形底边右顶点的横坐标，c₁为偏差e_i的量化量E_i的三角形隶属函数对应的三角形上部顶点的横坐标；当模糊状态为正大时，a₁＝4，b₁＝6，c₁＝8；当模糊状态为正中时，a₁＝2，b₁＝4，c₁＝6；当模糊状态为正小时，a₁＝0，b₁＝2，c₁＝4；当模糊状态为零时，a₁＝-2，b₁＝0，c₁＝2；当模糊状态为负小时，a₁＝-4，b₁＝-2，c₁＝0；当模糊状态为负中时，a₁＝-6，b₁＝-4，c₁＝-2；当模糊状态为负大时，a₁＝-8，b₁＝-6，c₁＝-4；

步骤707、悬架振动控制器(7)对偏差e_i随时间t的变化率的量化量进行模糊化处理，其具体过程如下：

步骤7071、定义偏差e_i随时间t的变化率的量化量的模糊状态集合为{正大、正中、正小、零、负小、负中、负大}；

步骤7072、悬架振动控制器(7)根据偏差e_i随时间t的变化率的量化量的三角形隶属函数计算得到偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态的隶属度值并根据最大隶属度原则确定偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态，且当偏差e_i随时间t的变化率的量化量在两种不同的模糊状态下对应的隶属度值相等时，选取小于偏差e_i随时间t的变化率的量化量的数据对应的模糊状态为偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态；其中，a₂为偏差e_i随时间t的变化率的量化量的三角形隶属函数对应的三角形底边左顶点的横坐标，b₂为偏差e_i随时间t的变化率的量化量的三角形隶属函数对应的三角形底边右顶点的横坐标，c₂为偏差e_i随时间t的变化率的量化量的三角形隶属函数对应的三角形上部顶点的横坐标；当模糊状态为正大时，a₂＝4，b₂＝6，c₂＝8；当模糊状态为正中时，a₂＝2，b₂＝4，c₂＝6；当模糊状态为正小时，a₂＝0，b₂＝2，c₂＝4；当模糊状态为零时，a₂＝-2，b₂＝0，c₂＝2；当模糊状态为负小时，a₂＝-4，b₂＝-2，c₂＝0；当模糊状态为负中时，a₂＝-6，b₂＝-4，c₂＝-2；当模糊状态为负大时，a₂＝-8，b₂＝-6，c₂＝-4；

步骤708、定义模糊控制的输出Γ_i的模糊状态集合为{正大、正中、正小、零、负小、负中、负大}，制定模糊控制根据偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态和偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态得到模糊控制的输出Γ_i的模糊状态的模糊控制规则，并根据所述模糊控制规则确定模糊控制的输出Γ_i的模糊状态；

其中，所述模糊控制规则为：

当偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态和偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态分别为负大和负大、或负中和负大、或负小和负大、或零和负大、或负大和负中、或负中和负中、或负小和负中时，模糊控制的输出Γ为正大；

当偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态和偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态分别为负大和负小、或负中和负小、或负小和负小、或零和负小、或负大和零时，模糊控制的输出Γ为正中；

当偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态和偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态分别为负中和零、或负小和零、或负大和正小、或负中和正小时，模糊控制的输出Γ为正小；

当偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态和偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态分别为正中和负大、或正大和负大、或正中和负中、或正小和负小、或零和零、或负大和正中、或负中和正中、或负大和正大、或负中和正大时，模糊控制的输出Γ为零；

当偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态和偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态分别为正大和负中、或正中和负小、或正大和负小、或正小和零时，模糊控制的输出Γ为负小；

当偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态和偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态分别为正中和零、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、或负小和正中、或正小和正中，或负小和正大时，模糊控制的输出Γ为负中；

当偏差e_i的量化量E_i对应的模糊状态和偏差e_i随时间t的变化率的量化量对应的模糊状态分别为零和正中、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、或正大和正大时，模糊控制的输出Γ为负大；

步骤709、对所述模糊控制的输出Γ_i的模糊状态进行反模糊化处理，其具体过程为：

步骤7091、定义模糊控制的输出Γ的论域为[-7,7]；

步骤7092、悬架振动控制器(7)根据模糊控制的输出Γ_i的三角形隶属函数计算得到模糊控制的输出Γ_i的各个模糊状态下模糊控制的输出Γ的论域[-7,7]中每个整数对应的隶属度值trimf(Γ_i,a₃,b₃,c₃)，并将某个模糊状态下模糊控制的输出Γ的论域[-7,7]中各个整数对应的隶属度值中的最大值所对应的模糊控制的输出Γ_i的值确定为所述模糊控制的输出Γ_i反模糊化的结果；其中，a₃为模糊控制的输出Γ_i的三角形隶属函数对应的三角形底边左顶点的横坐标，b₃为模糊控制的输出Γ_i的三角形隶属函数对应的三角形底边右顶点的横坐标，c₃为模糊控制的输出Γ_i的三角形隶属函数对应的三角形上部顶点的横坐标；当模糊状态为正大时，a₃＝5，b₃＝7，c₃＝9；当模糊状态为正中时，a₃＝3，b₃＝5，c₃＝7；当模糊状态为正小时，a₃＝0，b₃＝3，c₃＝5；当模糊状态为零时，a₃＝-3，b₃＝0，c₃＝2；当模糊状态为负小时，a₃＝-5，b₃＝-2，c₃＝0；当模糊状态为负中时，a₃＝-7，b₃＝-5，c₃＝-3；当模糊状态为负大时，a₃＝-9，b₃＝-7，c₃＝-5；

步骤7010、重复步骤701到步骤709，直到得到偏差e_i的量化量E_i的论域[-6,6]内的13个整数与偏差e_i随时间t的变化率的量化量的论域[-6,6]内的13个整数的169种组合与所述模糊控制的输出Γ_i反模糊化的结果的一一对应关系；

步骤7011、将偏差e_i的量化量E_i的论域[-6,6]内的13个整数与偏差e_i随时间t的变化率的量化量的论域[-6,6]内的13个整数的169种组合与所述模糊控制的输出Γ_i反模糊化的结果的一一对应关系制定成模糊控制查询表。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：步骤7011中所述模糊控制查询表表用语言描述为：

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为-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时，输出Γ_i反模糊化的结果为7；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为-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时，输出Γ_i反模糊化的结果为6；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为-2和-3，或-1和-3，或0和-3时，输出Γ_i反模糊化的结果为5；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为-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时，输出Γ_i反模糊化的结果为4；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为-3和1时，输出Γ_i反模糊化的结果为3；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为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时，输出Γ_i反模糊化的结果为2；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为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时，输出Γ_i反模糊化的结果为1；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为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时，输出Γ_i反模糊化的结果为0；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为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时，输出Γ_i反模糊化的结果为-1；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为4和-3，或5和-3，或6和-3，或-1和5时，输出Γ_i反模糊化的结果为-2；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为3和-2，或2和-1，或3和-1，或1和3，或2和3，或-1和4时，输出Γ_i反模糊化的结果为-3；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为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时，输出Γ_i反模糊化的结果为-4；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为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时，输出Γ_i反模糊化的结果为-6；

当偏差e_i的量化量E_i和偏差e_i随时间t的变化率的量化量的值分别为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时，输出Γ_i反模糊化的结果为-7。