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相似文献
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1.
采用双舵配置的船舶,两套舵伺服系统结构参数和电气参数等具有一定的差异.在航行过程中,将会导致船舶双舵的同步误差增大、舵效降低、操纵性能变差.为了减小双舵同步误差,本文阐述了一种模糊变论域同步补偿控制方法.为此首先对舵机系统进行了机理建模,然后借鉴主从控制策略提出了双舵同步补偿控制系统结构,针对PID适应性差的问题,引入变论域模糊控制思想,进一步设计了变论域模糊PID双舵同步补偿控制器.最后仿真结果表明所设计的控制器有效地减小了双舵同步误差、提高了船舶航向稳定性,该方法在船舶双舵同步控制中切实可行,具有工程指导意义.  相似文献   

2.
本文结合一弹载电液舵机系统,介绍了电液位置伺服系统的工作原理。经过推导,建立了该舵机的数学模型。在MATLAB/Simulink中搭建了舵机的仿真模型,分别对PID控制和Bang—Bang控制进行了仿真,仿真结果表明这两种控制方法无法获得满意的控制效果。为取得良好的控制效果,将PID控制和Bang-Bang控制相结合,设计TBang-Bang+PID双模控制器,提高了系统的控制效果。  相似文献   

3.
针对具有内部参数不确定性和外部扰动的海上船舶设计了航向自抗扰控制器,并解决了舵机模型中舵角的限幅和限速问题,基于滑模控制理论提出了反馈控制带宽的计算方法.采用频域分析的方法,系统地分析了自抗扰控制器对外部波浪扰动的抑制能力、模型参数不确定时的鲁棒性;结合作者实船工作经验以及系统动态特性与控制参数的关系,提出了船舶航向控制器参数的配置规律;最后以一艘57000吨级散货船为控制对象,验证了航向控制器的鲁棒性和本文所述参数配置规律的有效性.为将自抗扰控制算法应用于船舶自动舵设计提供理论依据和实践参考.  相似文献   

4.
建立电动助力转向系统的动力学模型并设计出EPS控制框图。根据该系统特性,选择基于H∞混合灵敏度的控制方法。在对S/T奇异值曲线的深入观察和研究的基础上,提出一种根据系统频域关键参数先构造闭环函数然后反推出系统控制器的方法。EPS系统频谱分析及路面干扰仿真结果表明,该方法设计的控制器简单有效,具有很好的鲁棒性能和鲁棒稳定性。  相似文献   

5.
李果  王辉 《信息与控制》2012,41(2):256-260,272
针对汽车转向系统和防抱死制动系统的协调控制问题,提出一种新的非线性鲁棒协调控制系统.该控制结构由转向控制器和制动控制器组成.为了改善整个系统的鲁棒性和协调性,根据汽车转向和制动非线性综合模型,基于Hamilton函数方法设计了汽车非线性鲁棒协调控制器.该控制器通过预置状态反馈完成系统的耗散Hamilton函数实现.设计了适用于复杂工况的制动力分配策略.仿真结果验证了所设计控制算法的稳定性和有效性.  相似文献   

6.
针对四轮独立驱动、独立转向汽车循迹控制精度和转向稳定性兼容问题,同时考虑减小轮胎磨损,延长轮胎使用寿命,本文基于阿克曼转向原理和RBF神经网络PID理论,提出了一种自适应的循迹控制方法.首先,设计了基于RBF神经网络PID理论的自适应转向控制器,用于控制前内轮转角,保证循迹精度;其次,后内轮以减小质心侧偏角为目标进行辅助转向,保证转向稳定性;接着,基于阿克曼转向原理,确定外轮转角,保证各轮侧偏力分配合理;最后,采用同一瞬心法,确定各车轮转速,以减小轮胎滑动率.本文搭建了CarSim和MATLAB/Simulink联合仿真平台,进行了仿真实验,结果表明:本文提出的循迹控制方法,不仅能获得较小的循迹偏差和质心侧偏角,保证了足够的循迹控制精度和转向稳定性,同时还减小了轮胎滑动率,有利于减小轮胎的磨耗.  相似文献   

7.
Chassis integrated control can significantly improve vehicle handling stability and comfort. Because of the complexity of the problem, it has attracted significant research attention. We built a vehicle nonlinear dynamic model with multi‐degree freedom, including body movement, wheel movement, and electronically controlled hydraulic power steering system. We compared the magic formula tire model, Dugoff tire model, brush tire model, and LuGre dynamic friction tire model and steady model. The precision of the model was verified by a comparison between simulation results and the real vehicle test results. Then, based on the vehicle dynamics model, an AFS (active front steering) controller was designed based on sliding mode variable structure control, and an AFS and ESP (electronic stability program) integrated coordination controller was proposed. Finally, based on the nonlinear tire model and multi‐DOF (degree of freedom) vehicle model, sinusoidal and step steering angle input simulation analysis was proposed on different road friction coefficients. The results show that the vehicle has better response characteristics with coordinated control strategy when compared with AFS and ESP only control. The evidence suggests that the proposed integrated control system in this paper can improve vehicle stability and safety.  相似文献   

8.
汽车转向/防抱死制动协同控制   总被引:1,自引:0,他引:1  
李果  刘华伟  王旭 《控制理论与应用》2010,27(12):1699-1704
为了解决汽车转向过程中防抱死制动稳定性问题,提出一种新的协同控制系统.该协同控制结构由转向控制器和制动控制器组成.在转向控制中设计滑模鲁棒自适应控制器和横摆力矩控制器力求改善汽车动态响应,鲁棒自适应性和稳定性.此外定义协同误差,建立汽车协同误差模型并设计汽车防抱死制动鲁棒自适应控制系统.为了减少转向系统和制动系统之间的补偿控制律难以确定的困难,提出耦合误差补偿原理与同一给定控制相结合的新的耦合控制策略.最后用仿真结果验证所设计控制算法的有效性.  相似文献   

9.
以线控转向汽车的传动比控制为重点进行研究,提出了传动比智能控制策略,旨在进一步改善系统的转向性能。针对转向系统的不确定性、非线性的特点,在原有基于模型控制方法的基础上,研究了模糊控制和模糊神经网络在传动比控制中的应用;首先利用模糊控制技术设计传动比控制器,然后研究了模糊神经网络的结构和算法,利用模糊神经网络对理想传动比控制进行改进,实现了输入变量隶属函数中心值和宽度的在线调节,进而对传动比进行优化;从仿真结果可以看出基于模糊神经网络的控制方法比单模糊控制扩大了传动比变化的车速范围,更加符合理想传动比的要求,表明基于模糊神经网络控制方法更具有可行性和有效性。  相似文献   

10.
针对目前场(厂)内机动车方向盘转向参数测量仪装夹机构复杂、测量结果误差大的问题,提出一种基于多传感器技术的转向参数测量仪方法。通过加速度传感器、地磁计对陀螺仪角速度进行补偿,采用四元数融合算法对9轴MEMS传感器采样数据进行融合,修正因方向盘倾角对转向角测量结果的影响。通过设计转向参数测量仪硬件平台验证算法的可行性,实验结果表明融合算法能够提高转向角的精度。  相似文献   

11.
Nested PID steering control for lane keeping in autonomous vehicles   总被引:2,自引:0,他引:2  
In this paper a nested PID steering control in vision based autonomous vehicles is designed and experimentally tested to perform path following in the case of roads with an uncertain curvature. The control input is the steering wheel angle: it is designed on the basis of the yaw rate, measured by a gyroscope, and the lateral offset, measured by the vision system as the distance between the road centerline and a virtual point at a fixed distance from the vehicle. No lateral acceleration and no lateral speed measurements are required. A PI active front steering control based on the yaw rate tracking error is used to improve the vehicle steering dynamics. The yaw rate reference is computed by an external control loop which is designed using a PID control with a double integral action based on the lateral offset to reject the disturbances on the curvature which increase linearly with respect to time. The proposed control scheme leads to a nested architecture with two independent control loops that allows us to design standard PID controls in a multivariable context (two outputs, one input). The robustness of the controlled system is theoretically investigated with respect to speed variations and uncertain vehicle physical parameters. Several simulations are carried out on a standard big sedan CarSim vehicle model to explore the robustness with respect to unmodelled effects. The simulations show reduced lateral offset and new stable μ-split braking maneuvres in comparison with the model predictive steering controller implemented by CarSim. Finally the proposed control law is successfully tested by experiments using a Peugeot 307 prototype vehicle on the test track in Satory, 20 km west of Paris.  相似文献   

12.
针对汽车系统的非线性和参数不确定性,设计了一种“前馈+反馈”自适应神经模糊控制器,通过ESP和AFS的协调控制来提高汽车操纵稳定性.ESP反馈控制器采用模糊控制策略,以横摆角速度和质心侧偏角为控制目标;AFS前馈控制器采用径向基神经网络控制,以反馈控制器的输出作为误差进行学习,从而实现自适应控制.仿真结果表明,上述控制策略是可行和有效的,能显著改善汽车在高速或湿滑路面上的操纵稳定性.  相似文献   

13.
随着人们对汽车操纵舒适性、安全性和节能等方面要求的提高,鲁棒控制算法越来越广泛的应用于电动助力转向(EPS)控制系统中.针对高阶鲁棒控制器实时性差、成本高等问题,提出最优平方积分误差(ISE)模型降阶方法.应用该方法对EPS系统鲁棒控制器进行降阶,并与最优Hankel范数降阶法进行比较.仿真结果表明,最优ISE降阶方法具有更好的降阶效果,降阶系统具有很好的鲁棒性.  相似文献   

14.
A controller which ensures the driving stability of a four-wheel-independent-drive electric vehicle (4WID-EV) is designed in this paper. The controller is structurally hierarchically designed. In order to keep the 4WID-EV running steadily, an upper-level controller integrating the active front-wheel steering control method (AFS) and direct yaw moment control method (DYC) is designed to keep the sideslip angle and yaw rate tracking the ideal values. A non-smooth control method is used to improve the closed-loop system's convergence and anti-disturbance performance. The additional yaw moment generated by the upper-level controller is distributed to four driving wheels by the lower-level controller. An optimal control algorithm is used in the lower-level controller to achieve the minimum sum of tire utilisation, and ensure the power performance and driving stability of the 4WID-EV. In order to verify the effectiveness of the designed controller, a simulation model of the stability control system is established based on Carsim-Matlab/Simulink. And the simulation is performed under double lane change road considering the disturbances. The results of the simulation show that the 4WID-EV with the designed controller achieves smaller sideslip angle than sliding-mode control and the actuator chatter is slight. Then the stability and safety of the 4WID-EV are greatly improved.  相似文献   

15.
针对车速、车身侧倾角和前轮转角变化较大工况下的非同轴两轮机器人在基于前轮转角的自平衡控制中,因动力学模型准确性对自平衡控制带来的影响,设计了基于RBF神经网络模糊滑模控制的自平衡控制器,利用RBF神经网络的逼近特性,对动力学模型中非线性时变的不确定部分进行自适应逼近,从而提高动力学模型的准确性,并借助模糊规则削弱滑模控制中产生的系统抖振;以及因前轮转角用于自平衡控制中难以实现转向闭环控制,建立了基于纯跟踪法的轨迹跟踪控制器,并设计利用车身平衡时车身侧倾角与前轮转角的耦合关系,将转向闭环控制中的目标前轮转角替换为目标车身侧倾角,从而将自平衡控制器与轨迹跟踪控制器相结合,在保证车身平衡行驶的前提下,实现带有轨迹跟踪的转向闭环控制。实验结果表明,凭借动力学模型的较高准确性,RBF神经网络模糊滑模自平衡控制器具有鲁棒性好、超调量低和响应迅速的优点,并且利用车身平衡后车身侧倾角与前轮转角耦合关系,实现转向闭环控制是可行的,具有良好的轨迹跟踪效果。  相似文献   

16.
考虑循环球式转向系统内多因素的影响,设计循环球式电动助力系统的控制及补偿策略,建立循环球式电动助力转向系统模型,设计电流助力曲线,采用模糊PID控制方法,实现电机的实时控制;为了获得更好的助力力矩,补偿系统内损失,基于LuGre摩擦模型,通过观测到的系统参数,建立摩擦状态观测器,得到摩擦补偿叠加电流。使用Matlab/Simulink与CarSim的联合仿真验证控制系统;通过对增加摩擦补偿策略前后的对比分析,可知所设计的电动助力转向电流控制系统能综合车辆行驶时的摩擦、车速和转向盘转角等信息,由助力执行电机产生适当的助力,更准确地实现驾驶员的驾驶意图,使得回正过程更加平稳。  相似文献   

17.
考虑到四旋翼飞行器的传统内外环控制策略依赖时标分离假设,稳定性分析复杂,并且控制参数选取困难的缺点,提出了一种与传统内外环控制策略不同的轨迹跟踪控制器;首先将四旋翼飞行器数学模型进行相应的变换,以分解为高度、偏航角和纵横向三个级联的子系统,再使用终端滑模控制方法设计高度和偏航角子系统的控制器,使两个子系统的状态误差可以在有限时间内收敛到原点,之后基于变量非线性变换设计纵横向子系统的控制器,分析了闭环系统稳定性,证明了所设计的轨迹跟踪控制器可以保证闭环系统跟踪误差渐近稳定到原点,最后仿真实验的结果验证了所设计的控制器的有效性。  相似文献   

18.
针对四轮转向(4WS)无人车辆路径跟踪中的过约束问题, 本文提出一种前后轮转向解耦的双点跟踪控制策略. 建立4WS车辆单轨运动学模型, 约束前后轮转向角速度, 规划曲率连续的回旋曲线参考位姿序列, 将其解耦为前后轴中心的双点参考轨迹; 以前后轮中心点为控制点, 采用非线性反馈控制的预瞄方法分别获得转向控制率, 双点跟踪误差指数收敛于0. 仿真和实车验证结果表明, 所提出的双点跟踪控制策略横向误差标准差减少0.2 m, 横摆角误差标准差减小3.0?, 具有更大的前后轮转角控制域和较高的跟踪精度  相似文献   

19.
In this study, a genetic‐fuzzy control system is used to control a riderless bicycle where control parameters can adapt to the speed change of the bicycle. The equations of motion are developed for a bicycle with constraints of rolling‐without‐slipping contact condition between the wheels and ground. This controller consists of two loops: the inner is a roll‐angle‐tracking controller which generates steering torque to control the roll angle while guaranteeing the stability, and the outer is a path‐tracking controller which generates the reference roll angle for the inner loop. The inner loop is a sliding‐mode controller (SMC) designed on the basis of a linear model obtained from a system identification process. By defining a stable sliding surface of error dynamics and an appropriate Lyapunov function, the bicycle can reach the roll‐angle reference in a finite time and follow that reference without chattering. The outer loop determines the proper reference roll‐angle by using a fuzzy‐logic controller (FLC) in which previewing and tracking errors are taken into consideration. The robustness of the proposed controller against speed change and external disturbances is verified by simulations.  相似文献   

20.
主动前轮转向系统存在着系统参数变化、路面干扰等不确定性因素;针对这一问题,文章在深入研究新型主动转向工作原理的基础上,设计了新的数字控制器,并进行了控制仿真和实验;实验结果表明:所设计的数字控制器能获得较好的抗于扰性和转向轻便性,同时提高了转向系统的稳定性.  相似文献   

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