基于车辆悬架系统功率流分析的改进型SH-ADD控制策略仿真研究*

doi:10.16731/j.cnki.1671-3133.2026.02.011

现代制造工程 ›› 2026, Vol. 545 ›› Issue (2): 83-90.doi: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2026.02.011

基于车辆悬架系统功率流分析的改进型SH-ADD控制策略仿真研究^*

戴杰¹, 查云飞¹, 高雄¹, 卢荡¹, 江艺斌²

1 福建理工大学新能源车辆运动控制研究院,福州 350118;
2 福州大学机械工程及自动化学院,福州 350116

收稿日期:2025-01-20 出版日期:2026-02-18 发布日期:2026-03-18
作者简介:戴杰,硕士研究生,主要研究方向为新能源车辆运动控制，E-mail:13950648552@163.com。卢荡,博士,教授,博士生导师,主要研究方向为轮胎动力学与汽车运动控制，E-mail:ludang@jlu.edu.cn
基金资助:
^*福建省/市科技重大项目(2024-ZD-011)

Simulation study on a modified SH-ADD control strategy based on power flow analysis of vehicle suspension system

DAI Jie¹, ZHA Yunfei¹, GAO Xiong¹, LU Dang¹, JIANG Yibin²

1 New Energy Vchicle Motion Control Research Institute, Fujian University of Technology, Fuzhou 350118, China;
2 College of Mechanical Engineering and Automation, Fuzhou University, Fuzhou 350116, China

Received:2025-01-20 Online:2026-02-18 Published:2026-03-18

摘要/Abstract

摘要： 为了降低车辆在全频域内的簧上质量加速度,进而提升车辆的平顺性,对于搭载了连续阻尼控制(Continuous Damping Control,CDC)减振器的半主动悬架,综合连续型天棚阻尼(Skyhook,SH)控制策略与加速度阻尼(Active Dynamic Damper,ADD)控制策略的优势,基于车辆悬架系统功率流分析,提出了一种兼备SH控制策略与ADD控制策略优势的控制策略,即基于车辆悬架系统功率流分析的改进型SH-ADD控制策略。选用CDC减振器为车辆悬架的半主动部件,同时建立1/4车辆模型,以正弦路面与随机路面作为输入,在Simulink软件中,将提出的控制策略分别与被动悬架以及其他控制策略进行对比,结果表明,基于车辆悬架系统功率流分析的改进型SH-ADD控制策略在降低簧上质量加速度方面具有显著的优越性和有效性,提高了车辆的平顺性。

关键词: 车辆平顺性, 连续阻尼控制, 车辆悬架系统, 天棚阻尼控制, 加速度阻尼控制, 功率流分析

Abstract: To reduce the sprung mass acceleration across the full frequency domain, thereby improving vehicle ride comfort, it focuses on a semi-active suspension equipped with a Continuous Damping Control (CDC) damper. By integrating the advantages of the continuous Skyhook (SH) control strategy and the acceleration damping control (Active Dynamic Damper, ADD) strategy, and based on a power flow analysis of the vehicle suspension system, an enhanced SH-ADD control strategy is proposed. This strategy combines the strengths of both SH and ADD. A CDC damper is selected as the semi-active component of the suspension, and a quarter-car model is established. Using sinusoidal excitation and random road surfaces as inputs, simulations are conducted in Simulink. The proposed control strategy is compared with passive suspensions and other control strategies. The results demonstrate that the improved SH-ADD control strategy, based on power flow analysis of the vehicle suspension system, exhibits significant superiority and effectiveness in reducing sprung mass acceleration, thereby enhancing vehicle ride comfort.

Key words: vehicle ride comfot, continuous damping control, the vehicle suspension system, Skyhook control, Active Dynamic Damper (ADD) control, power flow analysis

中图分类号:

U463.33

戴杰, 查云飞, 高雄, 卢荡, 江艺斌. 基于车辆悬架系统功率流分析的改进型SH-ADD控制策略仿真研究^*[J]. 现代制造工程, 2026, 545(2): 83-90.

DAI Jie, ZHA Yunfei, GAO Xiong, LU Dang, JIANG Yibin. Simulation study on a modified SH-ADD control strategy based on power flow analysis of vehicle suspension system[J]. Modern Manufacturing Engineering, 2026, 545(2): 83-90.

参考文献

[1] 王维锐,吴参,潘双夏,等.车辆半主动悬架负刚度控制策略研究[J].浙江大学学报(工学版),2009,43(6):1129-1133.
[2] 欧进萍. 结构振动控制[M]. 北京:科学出版社,2003.
[3] ZHOU Chen,LIU Xinhui,CHEN Wei.Optimal sliding mode control for an active suspension system based on a genetic algorithm[J].Algorithms,2018,11(12):205-221.
[4] TANG X,DU H,SUN S,et al.Takagi-surgeon fuzzy control for semi-active vehicle suspension with a magnetorheological damper and experimental validation[J].IEEE/ASME Transactions on Mechatronics,2017,22(1):291-300.
[5] 向家佑,戴巨川,陈盛钊,等.装甲车辆座椅半主动悬架模糊PID控制策略研究[J].兵器装备工程学报,2024,45(12):68-76.
[6] 梁晓亮,庞小兰,谢娟烘.基于多条件反馈调节的车辆悬架分级控制[J].现代制造工程,2024(10):98-104.
[7] 金贤建,王佳栋,徐利伟,等.轮毂电机驱动电动汽车主动悬架μ综合鲁棒控制研究[J].机械工程学报,2024,60(16):259-269.
[8] 江洪,陈勃,吴楚骐.轮毂电机电动汽车半主动悬架模型预测控制[J].重庆理工大学学报(自然科学),2022,36(8):65-74.
[9] 李仲兴,宋鑫炎,刘晨来,等.轮毂电机驱动汽车半主动悬架自适应最优控制[J].重庆理工大学学报(自然科学),2021,35(8):25-32,65.
[10] 陈龙,马瑞,王寿静,等.车辆半主动悬架阻尼多模式切换控制研究[J].振动与冲击,2020,39(13):148-155.
[11] 张磊,张进秋,彭志召,等.车辆半主动悬架改进型天棚阻尼控制算法[J].汽车工程,2015,37(8):931-935.
[12] 张丽霞,李宁斐,梁冠群,等.阻尼连续可调半主动悬架平滑天棚控制策略研究[J].噪声与振动控制,2023,43(2):169-173,184.
[13] 林长波,王越,许恩永,等.半主动悬架改进ADD控制策略研究[J].噪声与振动控制,2023,43(1):197-202.
[14] SAVARESI S M,SPELTA C. Mixed sky-hook and ADD:approaching the filtering limits of a semi-active suspension[J]. Journal of Dynamic Systems Measurement,and Control,2007,129(7):382-392.
[15] 郭孔辉,王杨.一种改进的加速度阻尼半主动控制策略研究[J].汽车工程,2019,41(5):481-486.
[16] 赵旗,王培德,罗兰,等.路面激励Simulink模型的建立及其应用[J].科学技术与工程,2018,18(1):128-132.
[17] KARNOPP D C,CROSBY M J,HARWOOD R A.Vibration control using semi-active force generators[J].ASME Journal of Engineering for Industry,1974,96(2):619-626.
[18] SAMMIER D,SENAME O,DUGARD L.Skyhook and H_∞ control of semi-active suspensions some practical aspects[J].Vehicle System Dynamics,2003,39(4):279-308.
[19] SAVARESI S M,SILANI E,BITTANTI S. Acceleration Driven Damper(ADD): an optimal control algorithm for comfort-oriented semiactive suspensions[J]. Journal of Dynamic Systems,Measurement,and Control,2005,127(6):218-229.

基于车辆悬架系统功率流分析的改进型SH-ADD控制策略仿真研究^*

Simulation study on a modified SH-ADD control strategy based on power flow analysis of vehicle suspension system

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[1]	陈哲明, 刘岩松, 杨鑫, 刘国栋. 基于视觉的局部优化模糊PID控制策略^*[J]. 现代制造工程, 2025, 542(11): 48-56.
[2]	马心坦, 李朝阳, 游海涛, 王玉刚. 汽车排气系统振动性能分析及优化设计[J]. 现代制造工程, 2025, 540(9): 73-79.
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[4]	杨怡婷, 李广棵, 吴磊. 车辆半主动悬架模糊变权重因子自适应控制研究^*[J]. 现代制造工程, 2024, 528(9): 73-82.
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[7]	王椿;贾磊;王国辉;杨健康;潘成. 车辆磁流变半主动悬架变论域模糊PID控制[J]. 现代制造工程, 2023, 515(8): 59-65.
[8]	寇发荣;陈若晨;胡凯仑;肖伟;王正旺. 电磁混合主动悬架滑模容错控制研究[J]. 现代制造工程, 2023, 515(8): 66-74.
[9]	田传臣，章新，李占龙，董荻. 汽车油气悬架不对称阻尼特性研究[J]. 现代制造工程, 2023, 513(6): 57-63.
[10]	李欢，刘宁，余振龙. 某电动出租车扭力梁开裂失效分析与改进研究[J]. 现代制造工程, 2023, 512(5): 45-50.
[11]	耿玺钧,崔立堃,冯绪永,刘知阳,韩晋. 基于线性递减权值PSO算法优化LQR控制的主动悬架性能研究[J]. 现代制造工程, 2023, 508(1): 43-49.
[12]	王丹,佘世刚,程俊,史舟. 基于惯容的车辆悬挂系统动态分析与参数优化[J]. 现代制造工程, 2023, 508(1): 57-63.
[13]	李刚，谢淼锦，胡国良，杨程，阮志勇. 车辆磁流变半主动悬架GSA-LQG控制研究[J]. 现代制造工程, 2022, 506(11): 48-54.
[14]	黄孟辉，李金辉，曹付义，张明柱. 重型汽车非线性空气悬架控制策略对比研究[J]. 现代制造工程, 2022, 506(11): 61-65.
[15]	李刚，黄庆生，倪龙，周筱明，周聪辉，胡国良. 车辆磁流变半主动悬架复合控制策略研究[J]. 现代制造工程, 2022, 503(8): 1-9.