CN104309436B - 具有能量自供功能的车辆主动悬架作动器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有能量自供功能的车辆主动悬架作动器，包括外套筒、导杆、导向套、第一内套筒、第二内套筒和第一导向及密封装置，导杆底部连接有活塞，导杆中上部连接有永磁体，第二内套筒上缠绕有线圈，外套筒内下部设有挡板，外套筒内底部设有无刷直流电机，挡板顶部设有液压泵，第一内套筒内下部连接有第二导向及密封装置，无刷直流电机的转轴与液压泵的转轴连接，液压泵的第一油口与螺纹孔螺纹连接，第一内套筒的上部设有上通孔，位于挡板与第二导向及密封装置之间的一段第一内套筒上设有下通孔；本发明还公开了一种具有能量自供功能的车辆主动悬架作动器的控制方法。本发明能够延长车载蓄电池的使用寿命，能使主动悬架处于最佳减振状态。

Description

具有能量自供功能的车辆主动悬架作动器及其控制方法

技术领域

本发明属于汽车悬架系统技术领域，具体涉及一种具有能量自供功能的车辆主动悬架作动器及其控制方法。

背景技术

汽车在路面上行驶时，由于路面的不平度以及汽车的加减速、转向等操作会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。传统被动悬架中的减振器是以摩擦的形式将这部分机械能转变为热能耗散掉，从而产生阻尼力来衰减汽车的振动。同时，传统的被动悬架由于刚度阻尼等参数是固定不变的，所以，只能保证汽车在一种特定的道路状态和行驶速度下达到最佳性能，这就使汽车行驶平顺性和乘坐舒适性受到了一定的影响。

主动悬架就是根据汽车的运动状态和路面情况，适时地调节悬架的参数，使其处于最佳减振状态。其本质就是使路面输入的振动在传递至车身前进一步的被吸收或抵消；主动悬架系统中作动器的设计对主动控制的实现起着决定性的作用。但是主动悬架中的作动器往往需要外部额外的提供能量，使得其能耗增大。为了解决这一问题，有人提出了能量自供式主动悬架作动器，但是，现有技术中的能量自供式主动悬架作动器还存在结构复杂、响应慢、可靠性差、能耗大、成本高等缺陷。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仅能工作在能量回馈的模式下，通过调整发电机的电流，进而调整发电机的电磁阻力矩，从而调整整个悬架系统的阻尼力，其实质完成的是半主动悬架的控制过程，由于没有主动控制力的输出，减震效果及其控制规律设计受到限制，同时也就会影响车辆行驶的平顺性以及操纵稳定性的提高程度。

另外，现有技术中的能量自供式主动悬架作动器的控制方法往往偏重主动悬架的某一方面性能，没有综合能量自供式主动悬架作动器的总体性能，导致作动器在工作过程中主动控制效果不明显，在能量回馈模式与主动控制模式之间转换速度过于频繁，造成系统严重的迟滞效应，对蓄电池的寿命也有较大的影响；而且，现有技术中对作动器中电机转速的控制方法还有待改善，现有技术还不能够使主动悬架处于最佳的减振状态。

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，提供一种结构简单、实现方便且成本低、能有效的回收振动能量、馈能效率高、工作稳定性和可靠性高、实用性强的具有能量自供功能的车辆主动悬架作动器。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种具有能量自供功能的车辆主动悬架作动器，其特征在于：包括作动器本体和作动器控制器，所述作动器控制器的输入端接有用于对车载蓄电池的输出电压进行检测的电压传感器、用于对簧载质量位移进行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检测的非簧载质量位移传感器，所述车载蓄电池上接有蓄电池充电电路；所述作动器本体包括外套筒和导杆，所述外套筒顶部固定连接有导向套，所述外套筒内下部套装有第一内套筒，所述外套筒内上部套装有第二内套筒，所述外套筒内中部密封连接有卡合在第一内套筒与第二内套筒之间的第一导向及密封装置，所述导杆穿过导向套伸入了第二内套筒内，且穿过第一导向及密封装置伸入了第一内套筒内，所述导杆的底部连接有密封连接在第一内套筒内部的活塞，所述导杆的中上部连接有位于第一导向及密封装置上方的永磁体，所述第二内套筒上缠绕有线圈，所述第一内套筒中上部的外壁与外套筒的内壁之间留有液压油流动间隙，所述第一内套筒的底部与外套筒密封连接，所述外套筒内下部设置有与第一套筒的底端端面相接触的挡板，所述外套筒内底部设置有位于挡板下方的无刷直流电机，所述挡板顶部设置有液压泵，所述第一内套筒内下部卡合连接有位于液压泵顶部的第二导向及密封装置，所述第二导向及密封装置的中间位置处设置有螺纹孔，所述无刷直流电机的转轴与液压泵的转轴连接，所述液压泵的第一油口与螺纹孔螺纹连接，所述第一内套筒内部位于活塞上方的腔体为上油腔，所述第一内套筒内部位于活塞下方的腔体为下油腔，所述液压泵的第二油口位于在第二导向及密封装置与挡板之间的下油腔中，所述上油腔内和下油腔内均设置有液压油，所述第一内套筒的上部靠近第一导向及密封装置的位置处设置有供液压油在上油腔与液压油流动间隙之间流通的上通孔，位于挡板与第二导向及密封装置之间的一段第一内套筒上设置有供液压油在下油腔与液压油流动间隙之间流通的下通孔；所述线圈通过整流器与蓄电池充电电路相接，所述外套筒的外壁上设置有控制盒，所述作动器控制器安装在控制盒内，所述无刷直流电机与作动器控制器的输出端和蓄电池充电电路相接。

上述的具有能量自供功能的车辆主动悬架作动器，其特征在于：所述第一导向及密封装置与外套筒的内壁之间设置有第一O型密封圈。

上述的具有能量自供功能的车辆主动悬架作动器，其特征在于：所述活塞与导杆的底部螺纹连接，且所述导杆的底部螺纹连接有用于固定导杆的第一螺母；所述活塞与第一内套筒的内壁之间设置有第二O型密封圈。

上述的具有能量自供功能的车辆主动悬架作动器，其特征在于：所述永磁体与导杆的中上部螺纹连接，且所述导杆的中上部螺纹连接有用于固定永磁体的第二螺母。

上述的具有能量自供功能的车辆主动悬架作动器，其特征在于：所述第一内套筒的底部与外套筒之间设置有第三O型密封圈。

上述的具有能量自供功能的车辆主动悬架作动器，其特征在于：所述无刷直流电机的转轴与液压泵的转轴通过联轴器连接；所述无刷直流电机的转轴上连接有与挡板的底面相接触且用于防止液压油流到挡板下方的油封。

本发明还提供了一种能够适时地调节主动悬架的参数、使主动悬架处于最佳的减振状态、能够更好地凸显作动器在工作过程中的主动控制效果的具有能量自供功能的车辆主动悬架作动器的控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤Ⅰ、电压传感器对车载蓄电池的输出电压进行实时检测，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，作动器控制器对电压传感器检测到的车载蓄电池的输出电压信号、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Ⅱ、作动器控制器将其采样得到的车载蓄电池的输出电压与预先设定的工作模式转换电压阈值相比对，当车载蓄电池的输出电压小于工作模式转换电压阈值时，所述作动器控制器不输出对无刷直流电机的控制信号，所述车辆主动悬架作动器工作在馈能模式下，具体的工作过程为：车身振动带动导杆运动，导杆带动活塞和永磁体运动，磁场发生变化，线圈切割磁感线产生感应电动势，产生的感应电动势通过整流器整流后，再经过蓄电池充电电路给车载蓄电池充电；同时，当活塞向下运动时，上油腔内的液压油通过螺纹孔和液压泵的第一油口进入液压泵，液压泵带动无刷直流电机转动，无刷直流电机转动产生电能，经过蓄电池充电电路给车载蓄电池充电，液压油再经液压泵的第二油口进入在第二导向及密封装置与挡板之间的下油腔内，再经下通孔、液压油流动间隙和上通孔流回上油腔；当活塞向上运动时，液压油通过上通孔、液压油流动间隙、下通孔流到在第二导向及密封装置与挡板之间的下油腔内，液压油通过液压泵的第二油口进入液压泵，液压泵带动无刷直流电机转动，无刷直流电机转动产生电能，经过蓄电池充电电路给车载蓄电池充电，液压油再经液压泵的第一油口进入在活塞与第二导向及密封装置之间的下油腔内；

当车载蓄电池的输出电压大于工作模式转换电压阈值时，所述作动器控制器根据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，得到占空比并根据占空比对无刷直流电机的转速进行控制，所述车辆主动悬架作动器工作在主动耗能模式下，具体的工作过程为：无刷直流电机转动时带动液压泵转动，液压泵转动时，液压油通过上通孔、液压油流动间隙、下通孔流到下油腔，再从下通孔、液压油流动间隙和上通孔流回上油腔，随着液压油在上油腔与下油腔内循环流动，推动活塞上下往复运动，进而在导杆上产生响应主动力并传递给车身。

上述的方法，其特征在于：步骤Ⅱ中所述作动器控制器根据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，得到占空比的具体过程为:

步骤一、作动器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、作动器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、作动器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， $K_1^i=1.2\&times;K_1^{i-1}\&times;e_i;$ 当i>1且0.02≤|e_i|≤0.04时， $K_1^i=0.78\&times;K_1^{i-1}\&times;e_i;$ 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、作动器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， $K_2^i=K_2^1=6;$ 当i>1且 $\left|e_c^i\right|<0.08$ 时， $K_2^i=1.8\&times;K_2^{-1}\&times;e_c^i;$ 当i>1且 $0.08\&le;\left|e_c^i\right|\&le;0.6$ 时， $K_2^i=1.5\&times;K_2^{i-1}\&times;e_c^i;$ 当i>1且 $\left|e_c^i\right|>0.6$ 时， $K_2^i=1.75\&times;K_2^{i-1}\&times;e_c^i;$ 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、作动器控制器对偏差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、作动器控制器对偏差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、作动器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作动器控制器内部存储器中的由作动器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、作动器控制器根据公式对模糊控制的输出Γ_i进行调整，得到作动器控制器控制无刷直流电机的占空比α_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， $K_3^i=K_3^1=0.5;$ 当i>1且|e_i|<0.02或 $\left|e_c^i\right|<0.08$ 时， $K_3^i=0.9\&times;K_3^{i-1};$ 当i>1且0.02≤|e_i|≤0.04或 $0.08\&le;\left|e_c^i\right|\&le;0.6$ 时， $K_3^i=1.2\&times;K_3^{i-1};$ 当i>1且|e_i|>0.04或 $\left|e_c^i\right|>0.6$ 时， $K_3^i=1.0\&times;K_3^{i-1}.$

上述的方法，其特征在于：步骤七中所述作动器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，作动器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、作动器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703、作动器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、作动器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， $K_1^i=1.2\&times;K_1^{i-1}\&times;e_i;$ 当i>1且0.02≤|e_i|≤0.04时， $K_1^i=0.78\&times;K_1^{i-1}\&times;e_i;$ 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、作动器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， $K_2^i=K_2^1=6;$ 当i>1且 $\left|e_c^i\right|<0.08$ 时， $K_2^i=1.8\&times;K_2^{i-1}\&times;e_c^i;$ 当i>1且 $0.08\&le;\left|e_c^i\right|\&le;0.6$ 时， $K_2^i=1.5\&times;K_2^{i-1}\&times;e_c^i;$ 当i>1且 $\left|e_c^i\right|>0.6$ 时， $K_2^i=1.75\&times;K_2^{i-1}\&times;e_c^i;$ 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、作动器控制器对偏差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、作动器控制器根据偏差e_i的量化量E_i的三角形隶属函数 $trimf(E_i,a_1,b_1,c_1)=\left\{\begin{array}{cc}0,& E_i\&le;a_1\\ \frac{E_i-a_1}{b_1-a_1},& a_1\&le;E_i\&le;b_1\\ \frac{c_1-E_i}{c_1-b_1},& b_1\&le;E_i\&le;c_1\\ 0& c_1\&le;E_i\end{array}\right\}$ 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、作动器控制器对偏差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、作动器控制器根据偏差e_i随时间t的变化率的量化量的三角形隶属函数 $trimf(E_c^i,a_2,b_2,c_2)=\left\{\begin{array}{cc}0,& E_c^i\&le;a_2\\ \frac{E_c^i-a_2}{b_2-a_2},& a_2\&le;E_c^i\&le;b_2\\ \frac{c_2-E_c^i}{c_2-b_2},& b_2\&le;E_c^i\&le;c_2\\ 0& c_2\&le;E_c^i\end{array}\right\}$ 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，所述模糊控制的输出Γ_i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，所述模糊控制的输出Γ_i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，所述模糊控制的输出Γ_i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，所述模糊控制的输出Γ_i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，所述模糊控制的输出Γ_i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，所述模糊控制的输出Γ_i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，所述模糊控制的输出Γ_i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、定义所述模糊控制的输出Γ_i的论域为[-7,7]；

步骤7092、作动器控制器根据模糊控制的输出Γ_i的三角形隶属函数 $trimf({\mathrm{\&Gamma;}}_i,a_3,b_3,c_3)=\left\{\begin{array}{cc}0,& {\mathrm{\&Gamma;}}_i\&le;a_3\\ \frac{{\mathrm{\&Gamma;}}_i-a_3}{b_3-a_3},& a_3\&le;{\mathrm{\&Gamma;}}_i\&le;b_3\\ \frac{c_3-{\mathrm{\&Gamma;}}_i}{c_3-b_2},& b_3\&le;{\mathrm{\&Gamma;}}_i\&le;c_3\\ 0& c_3\&le;{\mathrm{\&Gamma;}}_i\end{array}\right\}$ 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_i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_i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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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、本发明的车辆主动悬架作动器的结构简单，设计新颖合理，实现方便且成本低。

2、当切断电源供电或电源电量不足时，本发明的车辆主动悬架作动器能够工作在馈能模式下，当接通蓄能电源供电时，本发明的车辆主动悬架作动器工作在主动耗能模式下，馈能模式与主动耗能模式互不干扰，独立进行，能有效的回收振动能量，实现作动器的自主供能。

3、本发明的车辆主动悬架作动器以第一导向及密封装置为界线，分成了上下两个部分，上部分中，导杆上装有永磁体，第二内套筒上缠绕有线圈，当车身振动带动导杆运动时，导杆上下运动，导杆上永磁体随之运动，磁场发生变化，线圈切割磁感线产生感应电动势，产生的感应电动势能够通过导线传给车载蓄电池，供车载蓄电池储能，这样，在馈能模式下，除了无刷直流电机转动产生的电能外，同时会有线圈中产生的感应电动势，提高了能量的回收效率；下部分中，液压泵与无刷直流电机同轴相连，主动耗能模式下，通过作动器控制器控制无刷直流电机的转速，从而控制液压泵的转速，进而达到控制输出主动力的作用，能够适时地调节主动悬架的参数，使其处于最佳减振状态。

4、本发明的车辆主动悬架作动器的工作稳定性和可靠性高，不易发生故障，无需经常维护维修。

5、本发明的具有能量自供功能的车辆主动悬架作动器的控制方法综合了所述车辆主动悬架作动器的总体性能，作动器控制器根据车载蓄电池的输出电压是否大于预先设定的工作模式转换电压阈值来更换所述车辆主动悬架作动器的工作模式，所述车辆主动悬架作动器在馈能模式与主动耗能模式之间的转换速度不会过于频繁，不会造成系统严重的迟滞效应，能够有效地延长车载蓄电池的使用寿命；而且，作动器控制器根据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，得到对无刷直流电机控制的占空比，对无刷直流电机的转速进行控制，能够适时地调节主动悬架的参数，使主动悬架处于最佳的减振状态，能够更好地凸显作动器在工作过程中的主动控制效果。

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

7、本发明的车辆主动悬架作动器的控制方法，预先制定模糊控制查询表，并将模糊控制查询表存储在作动器控制器的内部存储器中，然后每次对车辆主动悬架作动器进行控制，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，能够适时地调节主动悬架的参数，使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为本发明具有能量自供功能的车辆主动悬架作动器的结构示意图。

图2为本发明作动器控制器与其它各部分的电路连接关系示意图。

图3为本发明偏差e_i的量化量E_i的三角形隶属函数图。

图4为本发明偏差e_i随时间t的变化率的量化量的三角形隶属函数图。

图5为本发明模糊控制的输出Γ_i的三角形隶属函数图。

附图标记说明:

1—导杆；              2—联轴器；            3—线圈；

4—永磁体；            5—上通孔；            6—上油腔；

7—第一内套筒；        8—液压油流动间隙；     9—活塞；

10—外套筒；           11—下油腔；           12—液压泵；

13—下通孔；           14—油封；             15—无刷直流电机；

16—导向套；           17—第二内套筒；       18—第二螺母；

19—第一导向及密封装置；        20—第一O型密封圈；       21—液压泵；

22—第二O型密封圈；    23—第一螺母；        24—第二导向及密封装置；

24-1—螺纹孔；         25—挡板；            26—第三O型密封圈；

27—作动器控制器；     28—电压传感器；      29—簧载质量位移传感器；

30—非簧载质量位移传感器；      31—控制盒；    32—车载蓄电池；

33—蓄电池充电电路；   34—整流器。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明的具有能量自供功能的车辆主动悬架作动器，包括作动器本体和作动器控制器27，所述作动器控制器27的输入端接有用于对车载蓄电池32的输出电压进行检测的电压传感器28、用于对簧载质量位移进行检测的簧载质量位移传感器29和用于对非簧载质量位移进行检测的非簧载质量位移传感器30，所述车载蓄电池32上接有蓄电池充电电路33；所述作动器本体包括外套筒10和导杆1，所述外套筒10顶部固定连接有导向套16，所述外套筒10内下部套装有第一内套筒7，所述外套筒10内上部套装有第二内套筒17，所述外套筒10内中部密封连接有卡合在第一内套筒7与第二内套筒17之间的第一导向及密封装置19，所述导杆1穿过导向套16伸入了第二内套筒17内，且穿过第一导向及密封装置19伸入了第一内套筒7内，所述导杆1的底部连接有密封连接在第一内套筒7内部的活塞9，所述导杆1的中上部连接有位于第一导向及密封装置19上方的永磁体4，所述第二内套筒17上缠绕有线圈3，所述第一内套筒7中上部的外壁与外套筒10的内壁之间留有液压油流动间隙8，所述第一内套筒7的底部与外套筒10密封连接，所述外套筒10内下部设置有与第一套筒7的底端端面相接触的挡板25，所述外套筒10内底部设置有位于挡板25下方的无刷直流电机15，所述挡板25顶部设置有液压泵12，所述第一内套筒7内下部卡合连接有位于液压泵12顶部的第二导向及密封装置24，所述第二导向及密封装置24的中间位置处设置有螺纹孔，所述无刷直流电机15的转轴与液压泵12的转轴连接，所述液压泵12的第一油口与螺纹孔螺纹连接，所述第一内套筒7内部位于活塞9上方的腔体为上油腔6，所述第一内套筒7内部位于活塞9下方的腔体为下油腔11，所述液压泵12的第二油口位于在第二导向及密封装置24与挡板25之间的下油腔11中，所述上油腔6内和下油腔11内均设置有液压油21，所述第一内套筒7的上部靠近第一导向及密封装置19的位置处设置有供液压油21在上油腔6与液压油流动间隙8之间流通的上通孔5，位于挡板25与第二导向及密封装置24之间的一段第一内套筒7上设置有供液压油21在下油腔11与液压油流动间隙8之间流通的下通孔13；所述线圈3通过整流器34与蓄电池充电电路33相接，所述外套筒10的外壁上设置有控制盒31，所述作动器控制器27安装在控制盒31内，所述无刷直流电机15与作动器控制器27的输出端和蓄电池充电电路33相接。

本实施例中，所述第一导向及密封装置19与外套筒10的内壁之间设置有第一O型密封圈20。所述活塞9与导杆1的底部螺纹连接，且所述导杆1的底部螺纹连接有用于固定导杆1的第一螺母23；所述活塞9与第一内套筒7的内壁之间设置有第二O型密封圈22。所述永磁体4与导杆1的中上部螺纹连接，且所述导杆1的中上部螺纹连接有用于固定永磁体4的第二螺母18。所述第一内套筒7的底部与外套筒10之间设置有第三O型密封圈26。所述无刷直流电机15的转轴与液压泵12的转轴通过联轴器2连接；所述无刷直流电机15的转轴上连接有与挡板25的底面相接触且用于防止液压油21流到挡板25下方的油封14。

本发明的具有能量自供功能的车辆主动悬架作动器的控制方法，包括以下步骤：

步骤Ⅰ、电压传感器28对车载蓄电池32的输出电压进行实时检测，簧载质量位移传感器29对簧载质量位移进行实时检测，非簧载质量位移传感器30对非簧载质量位移进行实时检测，作动器控制器27对电压传感器28检测到的车载蓄电池32的输出电压信号、簧载质量位移传感器29检测到的簧载质量位移信号和非簧载质量位移传感器30检测到的非簧载质量位移信号进行周期性采样；具体实施时，所述采样周期为0.25s～1s；

步骤Ⅱ、作动器控制器27将其采样得到的车载蓄电池32的输出电压与预先设定的工作模式转换电压阈值相比对，当车载蓄电池32的输出电压小于工作模式转换电压阈值时，所述作动器控制器27不输出对无刷直流电机15的控制信号，所述车辆主动悬架作动器工作在馈能模式下，具体的工作过程为：车身振动带动导杆1运动，导杆1带动活塞9和永磁体4运动，磁场发生变化，线圈3切割磁感线产生感应电动势，产生的感应电动势通过整流器34整流后，再经过蓄电池充电电路33给车载蓄电池32充电；同时，当活塞9向下运动时，上油腔6内的液压油21通过螺纹孔和液压泵12的第一油口进入液压泵12，液压泵12带动无刷直流电机15转动，无刷直流电机15转动产生电能，经过蓄电池充电电路33给车载蓄电池32充电，液压油21再经液压泵12的第二油口进入在第二导向及密封装置24与挡板25之间的下油腔11内，再经下通孔13、液压油流动间隙8和上通孔5流回上油腔6；当活塞9向上运动时，液压油21通过上通孔5、液压油流动间隙8、下通孔13流到在第二导向及密封装置24与挡板25之间的下油腔11内，液压油21通过液压泵12的第二油口进入液压泵12，液压泵12带动无刷直流电机15转动，无刷直流电机15转动产生电能，经过蓄电池充电电路33给车载蓄电池32充电，液压油21再经液压泵12的第一油口进入在活塞9与第二导向及密封装置24之间的下油腔11内；

当车载蓄电池32的输出电压大于工作模式转换电压阈值时，所述作动器控制器27根据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，得到占空比并根据占空比对无刷直流电机15的转速进行控制，所述车辆主动悬架作动器工作在主动耗能模式下，具体的工作过程为：无刷直流电机15转动时带动液压泵12转动，液压泵12转动时，液压油21通过上通孔5、液压油流动间隙8、下通孔13流到下油腔11，再从下通孔13、液压油流动间隙8和上通孔5流回上油腔6，随着液压油21在上油腔6与下油腔11内循环流动，推动活塞9上下往复运动，进而在导杆1上产生响应主动力并传递给车身。

具体实施时，所述工作模式转换电压阈值为9.6V。

本实施例中，步骤Ⅱ中所述作动器控制器27根据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，得到占空比的具体过程为:

步骤一、作动器控制器27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、作动器控制器27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、作动器控制器27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， $K_1^i=1.2\&times;K_1^{i-1}\&times;e_i;$ 当i>1且0.02≤|e_i|≤0.04时， $K_1^i=0.78\&times;K_1^{i-1}\&times;e_i;$ 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、作动器控制器27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， $K_2^i=K_2^1=6;$ 当i>1且 $\left|e_c^i\right|<0.08$ 时， $K_2^i=1.8\&times;K_2^{i-1}\&times;e_c^i;$ 当i>1且 $0.08\&le;\left|e_c^i\right|\&le;0.6$ 时， $K_2^i=1.5\&times;K_2^{i-1}\&times;e_c^i;$ 当i>1且 $\left|e_c^i\right|>0.6$ 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、作动器控制器27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、作动器控制器27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、作动器控制器27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作动器控制器27内部存储器中的由作动器控制器27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、作动器控制器27根据公式对模糊控制的输出Γ_i进行调整，得到作动器控制器27控制无刷直流电机15的占空比α_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， $K_3^i=K_3^1=0.5;$ 当i>1且|e_i|<0.02或 $\left|e_c^i\right|<0.08$ 时， $K_3^i=0.9\&times;K_3^{i-1};$ 当i>1且0.02≤|e_i|≤0.04或 $0.08\&le;\left|e_c^i\right|\&le;0.6$ 时， $K_3^i=1.2\&times;K_3^{i-1};$ 当i>1且|e_i|>0.04或 $\left|e_c^i\right|>0.6$ 时， $K_3^i=1.0\&times;K_3^{i-1}.$

本实施例中，步骤七中所述作动器控制器27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，作动器控制器27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；具体实施时，所述采样周期为0.25s～1s；

步骤702、作动器控制器27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703、作动器控制器27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、作动器控制器27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， $K_1^i=1.2\&times;K_1^{i-1}\&times;e_i;$ 当i>1且0.02≤|e_i|≤0.04时， $K_1^i=0.78\&times;K_1^{i-1}\&times;e_i;$ 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、作动器控制器27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， $K_2^i=K_2^1=6;$ 当i>1且 $\left|e_c^i\right|<0.08$ 时， $K_2^i=1.8\&times;K_2^{i-1}\&times;e_c^i;$ 当i>1且 $0.08\&le;\left|e_c^i\right|\&le;0.6$ 时， $K_2^i=1.5\&times;K_2^{i-1}\&times;e_c^i;$ 当i>1且 $\left|e_c^i\right|>0.6$ 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、作动器控制器27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、作动器控制器27根据偏差e_i的量化量E_i的三角形隶属函数 $trimf(E_i,a_1,b_1,c_1)=\left\{\begin{array}{cc}0,& E_i\&le;a_1\\ \frac{E_i-a_1}{b_1-a_1},& a_1\&le;E_i\&le;b_1\\ \frac{c_1-E_i}{c_1-b_1},& b_1\&le;E_i\&le;c_1\\ 0& c_1\&le;E_i\end{array}\right\}$ 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，即将偏差e_i的量化量E_i的隶属度值最大的模糊状态确定为偏差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；

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，所述偏差e_i的量化量E_i的三角形隶属函数用图形表示为图3的形式；图3的横坐标为偏差e_i的量化量E_i的论域，图3的纵坐标为偏差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)。

步骤707、作动器控制器27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、作动器控制器27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 $trimf(E_c^i,a_2,b_2,c_2)=\left\{\begin{array}{cc}0,& E_c^i\&le;a_2\\ \frac{E_c^i-a_2}{b_2-a_2},& a_2\&le;E_c^i\&le;b_2\\ \frac{c_2-E_c^i}{c_2-b_2},& b_2\&le;E_c^i\&le;c_2\\ 0& c_2\&le;E_c^i\end{array}\right\}$ 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，即将偏差e_i随时间t的变化率的量化量的隶属度值最大的模糊状态确定为偏差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；

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，所述偏差e_i随时间t的变化率的量化量的三角形隶属函数用图形表示为图4的形式；图4的横坐标为偏差e_i随时间t的变化率的量化量的论域，图4的纵坐标为偏差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

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，所述模糊控制的输出Γ_i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，所述模糊控制的输出Γ_i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，所述模糊控制的输出Γ_i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，所述模糊控制的输出Γ_i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，所述模糊控制的输出Γ_i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，所述模糊控制的输出Γ_i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，所述模糊控制的输出Γ_i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、定义所述模糊控制的输出Γ_i的论域为[-7,7]；

步骤7092、作动器控制器27根据模糊控制的输出Γ_i的三角形隶属函数 $trimf({\mathrm{\&Gamma;}}_i,a_3,b_3,c_3)=\left\{\begin{array}{cc}0,& {\mathrm{\&Gamma;}}_i\&le;a_3\\ \frac{{\mathrm{\&Gamma;}}_i-a_3}{b_3-a_3},& a_3\&le;{\mathrm{\&Gamma;}}_i\&le;b_3\\ \frac{c_3-{\mathrm{\&Gamma;}}_i}{c_3-b_3},& b_3\&le;{\mathrm{\&Gamma;}}_i\&le;c_3\\ 0& c_3\&le;{\mathrm{\&Gamma;}}_i\end{array}\right\}$ 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_i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_i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；

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，所述模糊控制的输出Γ_i的三角形隶属函数用图形表示为图5的形式；图5的横坐标为模糊控制的输出Γ_i的论域，图5的纵坐标为模糊控制的输出Γ_i对应的模糊状态的隶属度值trimf(Γ_i,a₃,b₃,c₃)。

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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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)

1.一种具有能量自供功能的车辆主动悬架作动器，其特征在于：包括作动器本体和作动器控制器(27)，所述作动器控制器(27)的输入端接有用于对车载蓄电池(32)的输出电压进行检测的电压传感器(28)、用于对簧载质量位移进行检测的簧载质量位移传感器(29)和用于对非簧载质量位移进行检测的非簧载质量位移传感器(30)，所述车载蓄电池(32)上接有蓄电池充电电路(33)；所述作动器本体包括外套筒(10)和导杆(1)，所述外套筒(10)顶部固定连接有导向套(16)，所述外套筒(10)内下部套装有第一内套筒(7)，所述外套筒(10)内上部套装有第二内套筒(17)，所述外套筒(10)内中部密封连接有卡合在第一内套筒(7)与第二内套筒(17)之间的第一导向及密封装置(19)，所述导杆(1)穿过导向套(16)伸入了第二内套筒(17)内，且穿过第一导向及密封装置(19)伸入了第一内套筒(7)内，所述导杆(1)的底部连接有密封连接在第一内套筒(7)内部的活塞(9)，所述导杆(1)的中上部连接有位于第一导向及密封装置(19)上方的永磁体(4)，所述第二内套筒(17)上缠绕有线圈(3)，所述第一内套筒(7)中上部的外壁与外套筒(10)的内壁之间留有液压油流动间隙(8)，所述第一内套筒(7)的底部与外套筒(10)密封连接，所述外套筒(10)内下部设置有与第一套筒(7)的底端端面相接触的挡板(25)，所述外套筒(10)内底部设置有位于挡板(25)下方的无刷直流电机(15)，所述挡板(25)顶部设置有液压泵(12)，所述第一内套筒(7)内下部卡合连接有位于液压泵(12)顶部的第二导向及密封装置(24)，所述第二导向及密封装置(24)的中间位置处设置有螺纹孔，所述无刷直流电机(15)的转轴与液压泵(12)的转轴连接，所述液压泵(12)的第一油口与螺纹孔螺纹连接，所述第一内套筒(7)内部位于活塞(9)上方的腔体为上油腔(6)，所述第一内套筒(7)内部位于活塞(9)下方的腔体为下油腔(11)，所述液压泵(12)的第二油口位于在第二导向及密封装置(24)与挡板(25)之间的下油腔(11)中，所述上油腔(6)内和下油腔(11)内均设置有液压油(21)，所述第一内套筒(7)的上部靠近第一导向及密封装置(19)的位置处设置有供液压油(21)在上油腔(6)与液压油流动间隙(8)之间流通的上通孔(5)，位于挡板(25)与第二导向及密封装置(24)之间的一段第一内套筒(7)上设置有供液压油(21)在下油腔(11)与液压油流动间隙(8)之间流通的下通孔(13)；所述线圈(3)通过整流器(34)与蓄电池充电电路(33)相接，所述外套筒(10)的外壁上设置有控制盒(31)，所述作动器控制器(27)安装在控制盒(31)内，所述无刷直流电机(15)与作动器控制器(27)的输出端和蓄电池充电电路(33)相接。

2.按照权利要求1所述的具有能量自供功能的车辆主动悬架作动器，其特征在于：所述第一导向及密封装置(19)与外套筒(10)的内壁之间设置有第一O型密封圈(20)。

3.按照权利要求1所述的具有能量自供功能的车辆主动悬架作动器，其特征在于：所述活塞(9)与导杆(1)的底部螺纹连接，且所述导杆(1)的底部螺纹连接有用于固定导杆(1)的第一螺母(23)；所述活塞(9)与第一内套筒(7)的内壁之间设置有第二O型密封圈(22)。

4.按照权利要求1所述的具有能量自供功能的车辆主动悬架作动器，其特征在于：所述永磁体(4)与导杆(1)的中上部螺纹连接，且所述导杆(1)的中上部螺纹连接有用于固定永磁体(4)的第二螺母(18)。

5.按照权利要求1所述的具有能量自供功能的车辆主动悬架作动器，其特征在于：所述第一内套筒(7)的底部与外套筒(10)之间设置有第三O型密封圈(26)。

6.按照权利要求1所述的具有能量自供功能的车辆主动悬架作动器，其特征在于：所述无刷直流电机(15)的转轴与液压泵(12)的转轴通过联轴器(2)连接；所述无刷直流电机(15)的转轴上连接有与挡板(25)的底面相接触且用于防止液压油(21)流到挡板(25)下方的油封(14)。

7.一种对如权利要求1所述的具有能量自供功能的车辆主动悬架作动器进行控制的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤Ⅰ、电压传感器(28)对车载蓄电池(32)的输出电压进行实时检测，簧载质量位移传感器(29)对簧载质量位移进行实时检测，非簧载质量位移传感器(30)对非簧载质量位移进行实时检测，作动器控制器(27)对电压传感器(28)检测到的车载蓄电池(32)的输出电压信号、簧载质量位移传感器(29)检测到的簧载质量位移信号和非簧载质量位移传感器(30)检测到的非簧载质量位移信号进行周期性采样；

步骤Ⅱ、作动器控制器(27)将其采样得到的车载蓄电池(32)的输出电压与预先设定的工作模式转换电压阈值相比对，当车载蓄电池(32)的输出电压小于工作模式转换电压阈值时，所述作动器控制器(27)不输出对无刷直流电机(15)的控制信号，所述车辆主动悬架作动器工作在馈能模式下，具体的工作过程为：车身振动带动导杆(1)运动，导杆(1)带动活塞(9)和永磁体(4)运动，磁场发生变化，线圈(3)切割磁感线产生感应电动势，产生的感应电动势通过整流器(34)整流后，再经过蓄电池充电电路(33)给车载蓄电池(32)充电；同时，当活塞(9)向下运动时，上油腔(6)内的液压油(21)通过螺纹孔和液压泵(12)的第一油口进入液压泵(12)，液压泵(12)带动无刷直流电机(15)转动，无刷直流电机(15)转动产生电能，经过蓄电池充电电路(33)给车载蓄电池(32)充电，液压油(21)再经液压泵(12)的第二油口进入在第二导向及密封装置(24)与挡板(25)之间的下油腔(11)内，再经下通孔(13)、液压油流动间隙(8)和上通孔(5)流回上油腔(6)；当活塞(9)向上运动时，液压油(21)通过上通孔(5)、液压油流动间隙(8)、下通孔(13)流到在第二导向及密封装置(24)与挡板(25)之间的下油腔(11)内，液压油(21)通过液压泵(12)的第二油口进入液压泵(12)，液压泵(12)带动无刷直流电机(15)转动，无刷直流电机(15)转动产生电能，经过蓄电池充电电路(33)给车载蓄电池(32)充电，液压油(21)再经液压泵(12)的第一油口进入在活塞(9)与第二导向及密封装置(24)之间的下油腔(11)内；

当车载蓄电池(32)的输出电压大于工作模式转换电压阈值时，所述作动器控制器(27)根据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，得到占空比并根据占空比对无刷直流电机(15)的转速进行控制，所述车辆主动悬架作动器工作在主动耗能模式下，具体的工作过程为：无刷直流电机(15)转动时带动液压泵(12)转动，液压泵(12)转动时，液压油(21)通过上通孔(5)、液压油流动间隙(8)、下通孔(13)流到下油腔(11)，再从下通孔(13)、液压油流动间隙(8)和上通孔(5)流回上油腔(6)，随着液压油(21)在上油腔(6)与下油腔(11)内循环流动，推动活塞(9)上下往复运动，进而在导杆(1)上产生响应主动力并传递给车身。

8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤Ⅱ中所述作动器控制器(27)根据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，得到占空比的具体过程为:

步骤一、作动器控制器(27)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、作动器控制器(27)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、作动器控制器(27)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， $K_1^i=1.2\&times;K_1^{i-1}\&times;e_i;$ 当i>1且0.02≤|e_i|≤0.04时， $K_1^i=0.78\&times;K_1^{i-1}\&times;e_i;$ 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、作动器控制器(27)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， $K_2^i=K_2^1=6;$ 当i>1且 $\left|e_c^i\right|<0.08$ 时， $K_2^i=1.8\&times;K_2^{i-1}\&times;e_c^i;$ 当i>1且 $0.08\&le;\left|e_c^i\right|\&le;0.6$ 时， $K_2^i=1.5\&times;K_2^{i-1}\&times;e_c^i;$ 当i>1且 $\left|e_c^i\right|>0.6$ 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、作动器控制器(27)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、作动器控制器(27)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、作动器控制器(27)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作动器控制器(27)内部存储器中的由作动器控制器(27)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、作动器控制器(27)根据公式对模糊控制的输出Γ_i进行调整，得到作动器控制器(27)控制无刷直流电机(15)的占空比α_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， $K_3^i=K_3^1=0.5;$ 当i>1且|e_i|<0.02或 $\left|e_c^i\right|<0.08$ 时， $K_3^i=0.9\&times;K_3^{i-1};$ 当i>1且0.02≤|e_i|≤0.04或 $0.08\&le;\left|e_c^i\right|\&le;0.6$ 时， $K_3^i=1.2\&times;K_3^{i-1};$ 当i>1且|e_i|>0.04或 $\left|e_c^i\right|>0.6$ 时， $K_3^i=1.0\&times;K_3^{i-1}.$

9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤七中所述作动器控制器(27)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，作动器控制器(27)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、作动器控制器(27)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703、作动器控制器(27)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、作动器控制器(27)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， $K_1^i=1.2\&times;K_1^{i-1}\&times;e_i;$ 当i>1且0.02≤|e_i|≤0.04时， $K_1^i=0.78\&times;K_1^{i-1}\&times;e_i;$ 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、作动器控制器(27)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， $K_2^i=K_2^1=6;$ 当i>1且 $\left|e_c^i\right|<0.08$ 时， $K_2^i=1.8\&times;K_2^{i-1}\&times;e_c^i;$ 当i>1且 $0.08\&le;\left|e_c^i\right|\&le;0.6$ 时， $K_2^i=1.5\&times;K_2^{i-1}\&times;e_c^i;$ 当i>1且 $\left|e_c^i\right|>0.6$ 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、作动器控制器(27)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、作动器控制器(27)根据偏差e_i的量化量E_i的三角形隶属函数 $trimf(E_i,a_1,b_1,c_1)=\left\{\begin{array}{cc}0,& E_i\&le;a_1\\ \frac{E_i-a_1}{b_1-a_1},& a_1\&le;E_i\&le;b_1\\ \frac{c_1-E_i}{c_1-b_1},& b_1\&le;E_i\&le;c_1\\ 0& c_1\&le;E_i\end{array}\right\}$ 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、作动器控制器(27)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、作动器控制器(27)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 $trimf(E_c^i,a_2,b_2,c_2)=\left\{\begin{array}{cc}0,& E_c^i\&le;a_2\\ \frac{E_c^i-a_2}{b_2-a_2},& a_2\&le;E_c^i\&le;b_2\\ \frac{c_2-E_c^i}{c_2-b_2},& b_2\&le;E_c^i\&le;c_2\\ 0& c_1\&le;E_c^i\end{array}\right\}$ 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，所述模糊控制的输出Γ_i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，所述模糊控制的输出Γ_i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，所述模糊控制的输出Γ_i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，所述模糊控制的输出Γ_i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，所述模糊控制的输出Γ_i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，所述模糊控制的输出Γ_i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，所述模糊控制的输出Γ_i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、定义所述模糊控制的输出Γ_i的论域为[-7,7]；

步骤7092、作动器控制器(27)根据模糊控制的输出Γ_i的三角形隶属函数 $trimf({\mathrm{\&Gamma;}}_i,a_3,b_3,c_3)=\left\{\begin{array}{cc}0,& {\mathrm{\&Gamma;}}_i\&le;a_3\\ \frac{{\mathrm{\&Gamma;}}_i-a_3}{b_3-a_3},& a_3\&le;\mathrm{\&Gamma;}\&le;b_3\\ \frac{c_3-{\mathrm{\&Gamma;}}_i}{c_3-b_3},& b_3\&le;{\mathrm{\&Gamma;}}_i\&le;b_3\\ 0& c_3\&le;{\mathrm{\&Gamma;}}_i\end{array}\right\}$ 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_i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_i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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出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，所述模糊控制的输出Γ_i反模糊化的结果为-7。