セミアクティブサスペンションの制御
車両にはリンク機構とバネやダンパから構成されるサスペンショ ンシステムが搭載されている.その目的は,路面外乱などによる 振動を絶縁し良好な乗り心地を確保すること,操縦時の操縦安定 性を保持すること,運転姿勢の変化をできるだけ押さえることが あげられる.この目的のために受動的要素のみで構成されるパッ シブサスペンションが使われてきたが,パッシブサスペンション では上の3つの目的のうち先に述べた2つは相反するものとなっ てしまう.そこで,サスペンションをアクティブに制御する,ア クティブサスペンションについての研究が行われ,様々な制御手 法が提案されている.
しかし,アクティブサスペンションは「力」を制御入力とするた めエネルギー消費が激しい.また,基本的に油圧または空気圧ア クチュエータを必要とするため,高価で大型の装置にになってし まう.それに対し,ダンパ係数を変化させることで車体の動きを 制御する「セミアクティブサスペンション」の場合,アクティブ サスペンションに比べて作りが簡単で安価であり,エネルギーの 消費が少なくて済むという利点があり,セミアクティブサスペン ションはより実用的であるといえる.しかし,セミアクティブサ スペンションの場合,システムが双線形といわれる非線形系とな るため制御手法が限られたものになる.
本研究では,セミアクティブサスペンションシステムに対し,ハミ ルトン・ヤコビ不等式に基づく非線形H∞制御理論を適用する.し かし,ハミルトン・ヤコビ不等式を一般に解く方法は提案されてい ない.本研究では,システムが持つ非線形性である双線形性の性質 を利用して,ハミルトン・ヤコビ不等式を満たす解をリッカチ方程 式の解に帰着させている.
投稿論文・学会発表
- 三平満司,大作覚,上村一整,"非線形H∞制御理論の限界と可能性─セミアクティブサスペンションへの応用",システム/制御/情報,1999
- 大作覚,三平満司,清水悦郎,富田晃市,"非線形H∞制御によるセミアクティブサスペンション",計測と制御,2000