Noise and Vibration Control ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (5): 190-196.

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Active and Passive Suspension Control of Heavy Vehicle Driven by In-wheel Motors Based on NSGA-II-LQR

  

  • Received:2025-06-09 Revised:2025-08-21 Online:2026-10-18 Published:2026-10-15

基于NSGA-II-LQR的轮毂电机驱动重型车辆主被动悬架控制

朱熙川1, 2，赵海军1, 2，孔超2，李洪亮3，翟乃斌1, 2   

  1. ( 1. 天津职业技术师范大学智能车路协同与安全技术国家地方联合工程研究中心，天津300222；
    2. 天津职业技术师范大学汽车与交通学院，天津300222；
    3. 中国汽车技术中心有限公司汽车工程研究院，天津300300 )

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摘要： 针对目前轮毂电机(In-wheel Motor，IWM)驱动重型车辆在恶劣道路上行驶的平顺性问题，提出一种基于快速非支配排序多目标遗传算法的线性二次型调节器(NSGA-II-LQR)。建立包括主动悬架和轮毂电机的4 自由度半车模型，并通过仿真实验探究簧下质量增加产生的负效应；根据二次型最优控制理论，基于半车模型设计LQR控制器，通过NSGA-II 对控制器中权重矩阵Q 和R进行合理配置，从而使得性能指标最小；同时优化悬架刚度和阻尼系数，实现主被动联合控制。仿真实验结果显示，基于NSGA-II-LQR 控制的悬架系统相较于传统方案，质心垂向加速度、俯仰角加速度、悬架动挠度的均方根值分别降低9.14 %、17.5 %和7.87 %，可有效解决重型车辆在恶劣道路上行驶的平顺性问题，可为后续悬架设计提供一定的参考。

关键词: 振动与波, 重型车辆, 轮毂电机驱动, 悬架控制, 平顺性