CN118426388B - 一种主被动混合减振系统的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主被动混合减振系统的控制方法及系统，属于振动信号测量及控制技术领域，用于解决现有的实验平台减振控制系统的研究过于依靠实验方式，研究成本较高、误差较大，易受实际场景中其他因素的干扰的技术问题。方法包括：测量实验平台四个角的振动信号；若完全相同，则将振动信号输入一维马尔可夫最优控制器中得到最优控制信号；若四个角的振动信号不完全相同，则计算振动信号的自相关函数及互相关函数；在互相关函数不为零的情况下计算电磁噪声谱并构建噪声滤波器，滤除振动信号中的电磁干扰噪声；将滤波后的四路振动信号输入四维马尔可夫最优控制器中得到四路最优控制信号；通过最优控制信号驱动电控液压阀抵消实验平台的高频振动。

Description

一种主被动混合减振系统的控制方法及系统

技术领域

本发明涉及振动信号测量及控制技术领域，尤其涉及一种主被动混合减振系统的控制方法及系统。

背景技术

精密平台结构可以提供惯性稳定的物理平台，主要应用于惯性制导、机载光电、精密加工和船载平台等领域，其机械性能直接影响着平台系统的整体性能。在实际使用中，常常会需要将实验平台及实验设备放置在交通工具中，在行驶过程中进行实验，由于道路的颠簸及周围环境的影响，会在实验平台上产生复杂的随机振动信号，包括低频振动，也包括高频振动。因此需要配套的精密实验平台减振系统。

现有技术中对减振系统的研究完全采用实验方式，不仅得出数据和结论的时间长成本高，还存在测量误差大的问题。并且在实际应用中可能会受到其他因素的干扰和限制，导致减振效果降低。

发明内容

本发明实施例提供了一种主被动混合减振系统的控制方法及系统，用于解决如下技术问题：现有的精密实验平台减振控制系统的研究过于依靠实验方式，研究成本较高、误差较大，且易受实际场景中其他因素的干扰，导致减振效果降低。

本发明实施例采用下述技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种主被动混合减振系统的控制方法，方法包括：通过高频主动减振模块中的振动传感器，测量实验平台四个角的振动信号；

若实验平台四个角的振动信号完全相同，则将所述振动信号输入一维马尔可夫最优控制器中，输出最优控制信号；

若实验平台四个角的振动信号不完全相同，则计算四路振动信号的自相关函数以及互相关函数；

在所述互相关函数不为零的情况下，根据所述自相关函数与所述互相关函数，计算电磁噪声谱；

根据所述电磁噪声谱，构建噪声滤波器，滤除四路振动信号中的电磁干扰噪声；

将滤波后的四路振动信号输入到四维马尔可夫最优控制器中，输出四路最优控制信号；

通过所述最优控制信号，驱动对应的电控液压阀进行升降，以抵消所述实验平台四个角的高频振动。

在一种可行的实施方式中，在将所述振动信号输入一维马尔可夫最优控制器中，输出最优控制信号之前，所述方法还包括：

根据牛顿第二定律，构建安装于所述实验平台上的主被动混合减振系统的运动微分方程；

假设路面在垂直地面方向上的位移，且满足；其中，为道路粗糙度系数，为车辆行驶速度；x₃(t)为一个状态变量，且，X₁为实验平台在垂直地面方向上的位移；为不确定性输入，是一个马尔可夫过程；

获取的转移概率密度函数；

根据实验平台在垂直地面方向上的位移、传感器和液压阀在垂直地面方向上的位移，确定全部的状态变量，并以全部状态变量形成的矩阵为标记，对主被动混合减振系统进行离散化，得到系统成本方程；

根据所述转移概率密度函数，推算出使所述系统成本方程取最小值时的最优控制方程，完成所述一维马尔可夫最优控制器的构建。

在一种可行的实施方式中，若实验平台四个角的振动信号完全相同，则将所述振动信号输入一维马尔可夫最优控制器中，输出最优控制信号，具体包括：

若实验平台四个角的振动信号的振幅、频率及相位完全相同，则将任一路振动信号输入所述一维马尔可夫最优控制器中，同时输入系统参数；其中，所述系统参数包括：当前时刻与前一时刻之间的时间差、低频被动减振弹簧的刚度K₁、电控液压阀的等效弹性刚度k、电控液压阀的等效阻尼系数c₁、附加质量块的质量m₁、实验平台的质量m₂、道路粗糙度系数G₀以及行驶速度U₀；

根据所述振动信号以及所述系统参数，求解所述一维马尔可夫最优控制器中的Riccati方程，得到初始矩阵；

将所述初始矩阵代入迭代方程中进行迭代计算，求解出迭代矩阵；

将所述迭代矩阵代入所述一维马尔可夫最优控制器的最优控制方程中，得到最优控制量；

将所述最优控制量以最优控制信号的形式传输到实验平台四个角的电控液压阀。

在一种可行的实施方式中，若实验平台四个角的振动信号不完全相同，则计算四路振动信号的自相关函数以及互相关函数，具体包括：

获取四路振动信号：；

当四路振动信号不完全相同时，分别计算每路振动信号的自相关函数；

根据以下公式计算四路振动信号之间的互相关函数：；；；；其中，Q₁为X₁(t)与其他三路振动信号的互相关函数；Q₂为X₂(t)与其他三路振动信号的互相关函数；Q₃为X₃(t)与其他三路振动信号的互相关函数；Q₄为X₄(t)与其他三路振动信号的互相关函数。

在一种可行的实施方式中，在若实验平台四个角的振动信号不完全相同，则计算四路振动信号的自相关函数以及互相关函数之后，所述方法还包括：

若互相关函数为零，则判定测得的信号为电磁噪声，并非实际的振动信号，在这种情况下，返回振动传感器，继续测量实验平台四个角的振动信号。

在一种可行的实施方式中，根据所述自相关函数与所述互相关函数，计算电磁噪声谱；根据所述电磁噪声谱，构建噪声滤波器，滤除四路振动信号中的电磁干扰噪声，具体包括：

将每路振动信号的自相关函数及互相关函数，代入对应的噪声谱函数中，得到所述电磁噪声谱；

提取所述电磁噪声谱的频率特征；其中，所述频率特征至少包括：转折频率、频带宽度；

根据所述频率特征，设计对应的噪声滤波器，并通过所述噪声滤波器对对应路的振动信号进行滤波处理。

在一种可行的实施方式中，将滤波后的四路振动信号输入到四维马尔可夫最优控制器中，输出四路最优控制信号，具体包括：

根据每路振动信号对应的互相关函数的值，确定四路振动信号中的主次顺序；

将互相关函数的值最大的振动信号确定为主要振动信号，并代入到所述一维马尔可夫最优控制器中，计算出控制器增益，输出所述主要振动信号的最优控制信号；

根据每路振动信号对应的互相关函数的值，计算除主要振动信号之外的三路次要振动信号的增益权重；

将三路次要振动信号分别输入所述一维马尔可夫最优控制器中，分别计算出对应的控制器增益，并分别与对应的增益权重相乘，输出所述三路次要振动信号的最优控制信号。

在一种可行的实施方式中，根据每路振动信号对应的互相关函数的值，计算除主要振动信号之外的三路次要振动信号的增益权重；将三路次要振动信号分别输入所述一维马尔可夫最优控制器中，分别计算出对应的控制器增益，并分别与对应的增益权重相乘，输出所述三路次要振动信号的最优控制信号，具体包括：

获取四路振动信号，，，对应的互相关函数：，，，；

若最大，则为主要振动信号，、、为次要振动信号；

根据每路振动信号的互相关函数值，计算三路次要振动信号的增益权重：，，；

将、、分别输入到一维马尔可夫最优控制器中，分别计算出控制器增益、、，并与所述增益权重进行加权计算，得到实际控制器增益：、、；

将所述实际控制器增益与系统状态方程相乘，得到对应的最优控制信号。

在一种可行的实施方式中，通过所述最优控制信号，驱动对应的电控液压阀进行升降，以抵消所述实验平台四个角的高频振动，具体包括：

将输出的最优控制信号分别发送到相应角的振动传感器下方安装的电控液压阀中，以使所述电控液压阀根据所述最优控制信号产生主动控制力，抵消相应角的高频振动。

另一方面，本发明实施例还提供了一种主被动混合减振系统的控制系统，所述系统包括：高频主动减振模块以及低频被动减振模块；

所述高频主动减振模块包括振动传感器以及电控液压阀，用于测量实验平台四个角的振动信号；若实验平台四个角的振动信号完全相同，则将所述振动信号输入一维马尔可夫最优控制器中，输出最优控制信号；若实验平台四个角的振动信号不完全相同，则计算四路振动信号的自相关函数以及互相关函数；在所述互相关函数不为零的情况下，根据所述自相关函数与所述互相关函数，计算电磁噪声谱；根据所述电磁噪声谱，构建噪声滤波器，滤除四路振动信号中的电磁干扰噪声；将滤波后的四路振动信号输入到四维马尔可夫最优控制器中，输出四路最优控制信号；通过所述最优控制信号，驱动对应的电控液压阀进行升降，以抵消所述实验平台四个角的高频振动；

所述低频被动减振模块包括减振弹簧，并与附加质量块相连，布置在所述电控液压阀的下方，用于通过弹簧的弹性被动地抵消低频振动信号。

与现有技术相比，本发明实施例提供的一种主被动混合减振系统的控制方法及系统，具有如下有益效果：

（1）本发明采用主被动结合的减振方式，分别对低频振动和高频振动进行减振。

（2）本发明采用四角分布的测量及减振系统，将振动信号进行融合处理，对于平台不同位置的不同振动模式，分别经过最优控制器产生控制量，实现平台的精密减振。

（3）本发明所采用的控制器将采集到的随机振动信号作为马尔可夫链，输入到控制器中，实时改变控制增益，根据偏差产生最优控制量，消除随机振动，达到减振的目的。

综上，本发明采用实验测量和数学计算相结合的方式，对精密平台减振系统进行拟合建模，利用实验测量数据与拟合模型的理论数据估计平台的振动形式，并给出减振系统的控制参数。该测控方法对减振系统控制的响应时间短，控制准确度较高，对精密平台的设计具有重要的意义，具有较高的产业应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种主被动混合减振系统的控制方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种主被动混合减振系统的控制系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种传感器及电控液压阀示意图；

图4为本发明实施例提供的一种主被动混合减振系统力学等效原理图；

图5为本发明实施例提供的一种一维马尔可夫最优控制器流程图；

图6为本发明实施例提供的一种四维马尔可夫最优控制器流程图；

图7为本发明实施例提供的一种四路振动信号示例图；

图8为本发明实施例提供的一种四路振动信号的互相关谱示例图；

图9为本发明实施例提供的一种滤波后的四路振动信号波形示例图；

图10为本发明实施例提供的一种经四维马尔可夫最优控制器输出的四路最优控制信号波形示例图；

图11为本发明实施例提供的一种经过控制后的实验平台四个角上的信号波形示例图。

附图标记说明：

1、实验平台；2、质量块；3、振动传感器；4、电控液压阀；5、减振弹簧；6、地面；7、壳体；8、永磁体；9、线圈。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种主被动混合减振系统的控制方法，如图1所示，主被动混合减振系统的控制方法具体包括步骤S101-S106：

S101、通过高频主动减振模块中的振动传感器，测量实验平台四个角的振动信号。

具体地，图2为本发明实施例提供的一种主被动混合减振系统的控制系统的结构示意图，如图2所示，本减振系统分为高频主动减振模块和低频被动减振模块两组减振模块。高频主动减振模块是由振动传感器3（即图2中的传感器）以及电控液压阀4组成。在绝缘（电，磁）实验平台1下方四个角的位置各布置一个恒磁通磁电感应式传感器（动铁式），作为测量装置测量相应位置的振幅及振动频率，相位等信息。

每个传感器下方连接一个电控液压阀4作为控制装置，通过施加一定频率相位幅值的驱动电压，使得平台的相应角产生位移或振动抵消外部的噪声振动，达到主动减振的作用。

低频被动减振模块即为图2中的减振弹簧5，减振弹簧5与质量块2相连，布置在电控液压阀4下方，当有低频振动时，通过弹簧的弹性被动的抵消振动信号。

作为一种可行的实施方式，图3为本发明实施例提供的一种传感器及电控液压阀示意图，如图2和图3所示，传感器与实验平台1固定在一起，当壳体7随实验平台1振动时，由于弹簧较软，永磁体8质量相对较大，当实验平台1的振动频率足够高时（远大于传感器固有频率），永磁体8由于惯性很大而来不及跟随外壳一起振动，几乎静止不动，振动能量被弹簧吸收，永磁体8与线圈9之间的相对运动速度接近于实验平台1的振动速度，线圈9与永磁体8的相对运动将切割磁力线，产生正比与振动信号的感应电动势。当主机接收到振动测量信号后通过马尔可夫线性二次最优控制器产生最优控制信号驱动电控液压阀4的升降从而抵消高频振动。

S102、若实验平台四个角的振动信号完全相同，则将所述振动信号输入一维马尔可夫最优控制器中，输出最优控制信号。

具体地，图4为本发明实施例提供的一种主被动混合减振系统力学等效原理图，如图4所示，表示附加质量块2的质量；表示实验平台1的质量；k₁为低频被动减振弹簧5的刚度；k为电控液压阀4的等效弹性刚度，c为电控液压阀4的等效阻尼系数，m为磁电式传感器的等效质量块2的质量，u为马尔可夫线性最优控制器产生的驱动电压；为驱动电压驱动质量块2的振动使得电控液压阀4整体上产生的反作用力，q为路面在垂直地面6方向上的位移，X₁为实验平台1在垂直地面6方向上的位移、X₂为传感器及液压阀在垂直地面6方向上的位移；X₃为附加质量块2在垂直地面6方向上的位移。如图4所示，电控液压阀4的外力作为主动控制力作用在传感器和实验平台1质量上。因此，控制电控液压阀4的电压的大小和方向，就可以产生相应的主动控制力来调节整个振动系统的振动。

进一步地，当实验平台1在行驶的交通工具中时，振动信号是个随机的马尔可夫过程，根据上述力学原理，可将减振系统表示成线性二次方程，从而构建一维马尔可夫最优控制器，具体过程如下：

根据牛顿第二定律，构建安装于实验平台1上的主被动混合减振系统的运动微分方程：；其中，为X1的一阶导数，为X2的一阶导数；为X1的二阶导数，为X2的二阶导数。

然后假设，且满足；其中，为道路粗糙度数，为车辆行驶速度；x₃(t)为状态变量，且；为不确定性输入；

将、、及作为状态变量，并以为标记，对主被动混合减振系统进行离散化，得到系统成本方程：；其中，x(t)为系统状态方程，；；、及均为系数矩阵；其中系数矩阵、和通过如下公式获得：

,；其中，为该时刻与前一时刻之间的时间差；是作为控制输入的主动控制力；是一个齐次马尔可夫过程，其一步转移概率密度函数为：；其中，ξ为t时刻的状态，为t+1时刻的状态，为标准方差。

进一步地，根据转移概率密度函数，推算出在x(t)尽可能小的情况下使J(u)最小的最优控制方程u*(t)，完成一维马尔可夫最优控制器的构建；最优控制方程为：；

其中，为Riccati方程。

控制器增益公式为的系数，即：。

求解Riccati方程，得到0时刻的解,进而计算得到系统成本方程的下确界：；将得出的值代入上述迭代方程中进行迭代，求出P_N，再代入最优控制方程中，求出最优控制量。

进一步地，构建完一维马尔可夫最优控制器之后，首先判断采集的实验平台1四个角的振动信号是否完全相同。若实验平台1四个角的振动信号的振幅、频率及相位完全相同，则将任一路振动信号输入一维马尔可夫最优控制器中，同时输入系统参数；其中，系统参数包括：当前时刻与前一时刻之间的时间差、低频被动减振弹簧5的刚度k₁、电控液压阀4的等效弹性刚度k、电控液压阀4的等效阻尼系数c₁、附加质量块2的质量m₁、实验平台1的质量m₂、道路粗糙度系数G₀以及行驶速度U₀。

然后根据振动信号以及系统参数，求解一维马尔可夫最优控制器中的Riccati方程，得到初始矩阵。将初始矩阵代入迭代方程中进行迭代计算，求解出迭代矩阵。将迭代矩阵代入一维马尔可夫最优控制器的最优控制方程中，得到最优控制量。将最优控制量以最优控制信号的形式传输到实验平台1四个角的电控液压阀4。

在一个实施例中，图5为本发明实施例提供的一种一维马尔可夫最优控制器流程图，如图5所示，首先输入系统系数，假设系统系数取以下值：以及，将代入Riccati方程中，利用迭代的方法，依次求出矩阵。根据压缩映射原理，取的初始值为，然后，利用Riccati方程计算得的新矩阵，并计算判断是否小于预设阈值，与调整速度相关，越大，调整速度越快，越小，调整速度越慢。若是，则令，沿用的最优控制量。若否，则令，代入增益系数公式，再求最优控制量。

S103、若实验平台四个角的振动信号不完全相同，则计算四路振动信号的自相关函数以及互相关函数。

具体地，首先获取不完全相同的四路振动信号：；

根据现有公式，分别计算每路振动信号的自相关函数；然后根据以下公式计算四路振动信号之间的互相关函数：；；；；其中，Q₁为X₁(t)与其他三路振动信号的互相关函数；Q₂为X₂(t)与其他三路振动信号的互相关函数；Q₃为X₃(t)与其他三路振动信号的互相关函数；Q₄为X₄(t)与其他三路振动信号的互相关函数。

S104、在互相关函数不为零的情况下，根据自相关函数与互相关函数，计算电磁噪声谱；根据电磁噪声谱，构建噪声滤波器，滤除四路振动信号中的电磁干扰噪声。

具体地，若互相关函数为零，则判定测得的信号为电磁噪声，并非实际的振动信号，在这种情况下，返回振动传感器3，继续测量实验平台1四个角的振动信号。

将每路振动信号的自相关函数及互相关函数，代入对应的噪声谱函数中，得到电磁噪声谱。提取电磁噪声谱的频率特征；其中，频率特征至少包括：转折频率、频带宽度。

进一步地，根据频率特征，设计对应的噪声滤波器，并通过噪声滤波器对对应路的振动信号进行滤波处理。

S105、将滤波后的四路振动信号输入到四维马尔可夫最优控制器中，输出四路最优控制信号。

具体地，首先图6为本发明实施例提供的一种四维马尔可夫最优控制器流程图，如图6所示，四维马尔可夫最优控制器是由主次区分模块以及四个一维马尔可夫最优控制器构成。

进一步地，在收到四路振动信号后，首先判断哪个振动信号是起主要作用的，主次区分模块根据每路振动信号对应的互相关函数的值，确定四路振动信号中的主次顺序。

将互相关函数的值最大的振动信号确定为主要振动信号，并代入到一维马尔可夫最优控制器中，计算出控制器增益，输出主要振动信号的最优控制信号。

根据每路振动信号对应的互相关函数的值，计算除主要振动信号之外的三路次要振动信号的增益权重。将三路次要振动信号分别输入一维马尔可夫最优控制器中，分别计算出对应的控制器增益，并分别与对应的增益权重相乘，输出三路次要振动信号的最优控制信号。

作为一种可行的实施方式，获取四路振动信号，，，对应的互相关函数：，，，。若最大，则为主要振动信号，、、为次要振动信号。

然后根据每路振动信号的互相关函数值，计算三路次要振动信号的增益权重：，，，。将、、、分别输入到一维马尔可夫最优控制器中，分别计算出控制器增益、、、，并与增益权重进行加权计算，得到实际控制器增益：、、、。将实际控制器增益与x(t)相乘，得到对应的最优控制信号。

S106、通过最优控制信号，驱动对应的电控液压阀进行升降，以抵消实验平台四个角的高频振动。

具体地，将输出的最优控制信号分别发送到相应角的振动传感器3下方安装的电控液压阀4中，以使电控液压阀4根据最优控制信号产生主动控制力，抵消相应角的高频振动。

最后，为验证本系统的有效性，进行了如下有效性验证：

首先，假设测量到的四路振动信号如图7所示，四路信号分别为；其中，是测量系统的传递函数，四个角分布的测量系统相同，因此具有相同的传递函数，是分别是四角分布的四个测量系统所受到的电磁噪声。

其自相关函数分别为：；；；。

其互相关谱函数分别为：；；；；；。

互相关谱图如图8所示，其噪声谱函数为：；；；。

根据噪声谱，设计噪声滤波器，滤波后的四个角上四路振动信号如图9所示，四路信号为：。经四维马尔可夫最优控制器输出四路最优控制信号如图10所示：。系统经过控制后四个角上的信号轨迹如图11所示，，从轨迹图中可以看出控制效果：响应时间短，控制准确。

另外，本发明实施例还提供了一种主被动混合减振系统的控制系统，如图2所示，主被动混合减振系统的控制系统具体包括：

高频主动减振模块以及低频被动减振模块；

所述高频主动减振模块包括振动传感器3以及电控液压阀4，用于测量实验平台1四个角的振动信号；若实验平台1四个角的振动信号完全相同，则将所述振动信号输入一维马尔可夫最优控制器中，输出最优控制信号；若实验平台1四个角的振动信号不完全相同，则计算四路振动信号的自相关函数以及互相关函数；在所述互相关函数不为零的情况下，根据所述自相关函数与所述互相关函数，计算电磁噪声谱；根据所述电磁噪声谱，构建噪声滤波器，滤除四路振动信号中的电磁干扰噪声；将滤波后的四路振动信号输入到四维马尔可夫最优控制器中，输出四路最优控制信号；通过所述最优控制信号，驱动对应的电控液压阀4进行升降，以抵消所述实验平台1四个角的高频振动；

所述低频被动减振模块包括减振弹簧5，并与附加质量块2相连，布置在所述电控液压阀4的下方，用于通过弹簧的弹性被动地抵消低频振动信号。

本发明中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、设备、非易失性计算机存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

上述对本发明特定实施例进行了描述。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明的实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种主被动混合减振系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

通过高频主动减振模块中的振动传感器，测量实验平台四个角的振动信号；

若实验平台四个角的振动信号完全相同，则将所述振动信号输入一维马尔可夫最优控制器中，输出最优控制信号；

若实验平台四个角的振动信号不完全相同，则计算四路振动信号的自相关函数以及互相关函数；

在所述互相关函数不为零的情况下，根据所述自相关函数与所述互相关函数，计算电磁噪声谱；

根据所述电磁噪声谱，构建噪声滤波器，滤除四路振动信号中的电磁干扰噪声；

将滤波后的四路振动信号输入到四维马尔可夫最优控制器中，输出四路最优控制信号；

通过所述最优控制信号，驱动对应的电控液压阀进行升降，以抵消所述实验平台四个角的高频振动。

2.根据权利要求1所述的一种主被动混合减振系统的控制方法，其特征在于，在将所述振动信号输入一维马尔可夫最优控制器中，输出最优控制信号之前，所述方法还包括：

根据牛顿第二定律，构建安装于所述实验平台上的主被动混合减振系统的运动微分方程；

假设路面在垂直地面方向上的位移，且满足；其中，为道路粗糙度系数，为车辆行驶速度；x₃(t)为一个状态变量，且，X₁为实验平台在垂直地面方向上的位移；为不确定性输入，是一个马尔可夫过程；

获取的转移概率密度函数；

根据实验平台在垂直地面方向上的位移、传感器和液压阀在垂直地面方向上的位移，确定全部的状态变量，并以全部状态变量形成的矩阵为标记，对主被动混合减振系统进行离散化，得到系统成本方程；

根据所述转移概率密度函数，推算出使所述系统成本方程取最小值时的最优控制方程，完成所述一维马尔可夫最优控制器的构建。

3.根据权利要求1所述的一种主被动混合减振系统的控制方法，其特征在于，若实验平台四个角的振动信号完全相同，则将所述振动信号输入一维马尔可夫最优控制器中，输出最优控制信号，具体包括：

若实验平台四个角的振动信号的振幅、频率及相位完全相同，则将任一路振动信号输入所述一维马尔可夫最优控制器中，同时输入系统参数；其中，所述系统参数包括：当前时刻与前一时刻之间的时间差、低频被动减振弹簧的刚度K₁、电控液压阀的等效弹性刚度k、电控液压阀的等效阻尼系数c₁、附加质量块的质量m₁、实验平台的质量m₂、道路粗糙度系数G₀以及行驶速度U₀；

根据所述振动信号以及所述系统参数，求解所述一维马尔可夫最优控制器中的Riccati方程，得到初始矩阵；

将所述初始矩阵代入迭代方程中进行迭代计算，求解出迭代矩阵；

将所述迭代矩阵代入所述一维马尔可夫最优控制器的最优控制方程中，得到最优控制量；

将所述最优控制量以最优控制信号的形式传输到实验平台四个角的电控液压阀。

4.根据权利要求1所述的一种主被动混合减振系统的控制方法，其特征在于，若实验平台四个角的振动信号不完全相同，则计算四路振动信号的自相关函数以及互相关函数，具体包括：

获取四路振动信号：；

当四路振动信号不完全相同时，分别计算每路振动信号的自相关函数；

根据以下公式计算四路振动信号之间的互相关函数：；；；；其中，Q₁为X₁(t)与其他三路振动信号的互相关函数；Q₂为X₂(t)与其他三路振动信号的互相关函数；Q₃为X₃(t)与其他三路振动信号的互相关函数；Q₄为X₄(t)与其他三路振动信号的互相关函数。

5.根据权利要求1所述的一种主被动混合减振系统的控制方法，其特征在于，在若实验平台四个角的振动信号不完全相同，则计算四路振动信号的自相关函数以及互相关函数之后，所述方法还包括：

若互相关函数为零，则判定测得的信号为电磁噪声，并非实际的振动信号，在这种情况下，返回振动传感器，继续测量实验平台四个角的振动信号。

6.根据权利要求1所述的一种主被动混合减振系统的控制方法，其特征在于，根据所述自相关函数与所述互相关函数，计算电磁噪声谱；根据所述电磁噪声谱，构建噪声滤波器，滤除四路振动信号中的电磁干扰噪声，具体包括：

将每路振动信号的自相关函数及互相关函数，代入对应的噪声谱函数中，得到所述电磁噪声谱；

提取所述电磁噪声谱的频率特征；其中，所述频率特征至少包括：转折频率、频带宽度；

根据所述频率特征，设计对应的噪声滤波器，并通过所述噪声滤波器对对应路的振动信号进行滤波处理。

7.根据权利要求1所述的一种主被动混合减振系统的控制方法，其特征在于，将滤波后的四路振动信号输入到四维马尔可夫最优控制器中，输出四路最优控制信号，具体包括：

根据每路振动信号对应的互相关函数的值，确定四路振动信号中的主次顺序；

将互相关函数的值最大的振动信号确定为主要振动信号，并代入到所述一维马尔可夫最优控制器中，计算出控制器增益，输出所述主要振动信号的最优控制信号；

根据每路振动信号对应的互相关函数的值，计算除主要振动信号之外的三路次要振动信号的增益权重；

将三路次要振动信号分别输入所述一维马尔可夫最优控制器中，分别计算出对应的控制器增益，并分别与对应的增益权重相乘，输出所述三路次要振动信号的最优控制信号。

8.根据权利要求7所述的一种主被动混合减振系统的控制方法，其特征在于，根据每路振动信号对应的互相关函数的值，计算除主要振动信号之外的三路次要振动信号的增益权重；将三路次要振动信号分别输入所述一维马尔可夫最优控制器中，分别计算出对应的控制器增益，并分别与对应的增益权重相乘，输出所述三路次要振动信号的最优控制信号，具体包括：

获取四路振动信号，，，对应的互相关函数：，，，；

若最大，则为主要振动信号，、、为次要振动信号；

根据每路振动信号的互相关函数值，计算三路次要振动信号的增益权重：，，；

将、、分别输入到一维马尔可夫最优控制器中，分别计算出控制器增益、、，并与所述增益权重进行加权计算，得到实际控制器增益：、、；

将所述实际控制器增益与系统状态方程相乘，得到对应的最优控制信号。

9.根据权利要求1所述的一种主被动混合减振系统的控制方法，其特征在于，通过所述最优控制信号，驱动对应的电控液压阀进行升降，以抵消所述实验平台四个角的高频振动，具体包括：

将输出的最优控制信号分别发送到相应角的振动传感器下方安装的电控液压阀中，以使所述电控液压阀根据所述最优控制信号产生主动控制力，抵消相应角的高频振动。

10.一种主被动混合减振系统的控制系统，其特征在于，所述系统包括：高频主动减振模块以及低频被动减振模块；

所述高频主动减振模块包括振动传感器以及电控液压阀，用于测量实验平台四个角的振动信号；若实验平台四个角的振动信号完全相同，则将所述振动信号输入一维马尔可夫最优控制器中，输出最优控制信号；若实验平台四个角的振动信号不完全相同，则计算四路振动信号的自相关函数以及互相关函数；在所述互相关函数不为零的情况下，根据所述自相关函数与所述互相关函数，计算电磁噪声谱；根据所述电磁噪声谱，构建噪声滤波器，滤除四路振动信号中的电磁干扰噪声；将滤波后的四路振动信号输入到四维马尔可夫最优控制器中，输出四路最优控制信号；通过所述最优控制信号，驱动对应的电控液压阀进行升降，以抵消所述实验平台四个角的高频振动；

所述低频被动减振模块包括减振弹簧，并与附加质量块相连，布置在所述电控液压阀的下方，用于通过弹簧的弹性被动地抵消低频振动信号。