基于车辆行驶状态的EPS助力特性研究

助力特性是电动助力转向系统控制的依据。本文从保证行车安全的观点出发,分析了车辆行驶状态参数与EPS助力矩的关系,提出了基于车辆行驶状态的EPS助力特性,并用Matlab/Simulink进行了仿真,仿真结果表明该助力特性是合理的。     

基于LQG控制的EPS系统最优控制研究

电动助力转向系统存在着路面随机激励、转矩传感器测量噪声、模型参数不确定所引起的干扰等复杂因素,通过建立电动助力转向系统的数学模型以及加入随机干扰信号的系统状态空间表达式,设计了线性二次型高斯状态反馈控制器和Kalman滤波器。并以能耗及电机的实际助力电流与目标助力电流之间的误差最小为目标函数对EPS系统进行仿真分析,仿真结果表明:采用该最优控制方法能有效的抑制系统的外部干扰,提高系统的鲁棒性,使能耗及电机的实际助力电流与目标助力电流之间的误差达到最小。     

含未知输入的广义系统的状态与输入估计

研究了含未知输入的广义系统的输入解耦观测器设计问题. 在系统脉冲能控的条件下通过系统输入-状态对的非奇异变换, 把此问题等价地转化为正常状态空间系统的相应问题. 用大家熟知的方法设计正常状态空间系统的观测器, 从而得到广义系统的输入解耦观测器. 然后用广义系统的观测器状态和系统输出的线性组合渐近估计系统的状态与未知输入.     

线控转向系统全状态反馈控制策略的研究

为了根据车况和驾驶员喜好实现最优的操纵特性(不足转向、过度转向和中性转向),需要主动控制前轮转角.线控转向系统利用车辆全状态(横摆角速度和质心侧偏角)反馈控制策略优化驾驶员的转向输入,主动控制前轮转角来优化车辆的转向特性,高速时具有适当的不足转向特性,低速时具有适当的过度转向特性,从而在反应快速和安全性之间很好的权衡.其中通过状态观测器估计侧偏角.结果表明,在紧急操纵时可以代替驾驶员协调使车辆保持稳定,正常操纵时补偿物理参数或操纵条件的变化而保持操纵特性的一致.     

基于状态观测器的H-状态反馈控制

本文提出一种基于状态观测器的H_∞曲状态反馈控制,把输出反馈的H_∞控制问题转换成使用状态观测器的H_∞控制问题.通过直接求解状态空间方程,可以获得使用状态观测器的H_∞控制器及其存在的充要条件,它依赖于两个Rjccati方程的解,而且对控制对象的约束不需要满足所谓的正交条件,状态观测器的阶数与控制对象相同,它的输出是控制对象在最坏扰动作用下的状态估计值。     

基于状态反馈的倒摆系统的设计与仿真

倒立摆系统是一个复杂的、绝对不稳定的非线性系统.本文给出了二级倒立摆系统的硬件组成,从运动学的角度建立了系统的数学模型,并应用状态反馈对二级倒摆系统进行控制设计,经仿真验证得到了较好的控制效果.     

基于Simulink和Labview的EPS助力特性仿真研究

针对电动助力转向系统(EPS)在单独Simulink仿真时可视化界面差、多参数修改复杂、不利于仿真曲线综合分析的缺点,采用Labview SIT仿真接口工具包,基于Simulink和Labview两者优点对EPS的助力特性进行联合仿真分析;建立了EPS系统的数学模型,设计了参数控制和输出显示的Labview用户界面,并给出了具体的联合仿真实现过程;联合仿真结果符合单独Simulink仿真时的输出结果,同时,验证了所设计的EPS助力控制算法的可行性;试验表明,联合仿真的可视性好、方便调整参数等,为EPS系统的控制器设计和参数标定提供了一种快速有效的设计方法。     

基于改进模糊PID控制的EPS系统建模仿真

电动助力转向(EPS)是一种新型的汽车动力转向技术。为了提高系统的响应速度、控制精度、实时性等,分析了EPS系统的工作原理,结合EPS的结构和动力学特性,建立了EPS的数学模型。在模糊PID控制基础上,提出了一种将单纯性法与模糊PID控制相结合的改进模糊PID控制方法,并在MATLAB平台上建立了EPS系统仿真模型。仿真结果表明,方法明显改善了系统的瞬态响应和随从特性,具有良好的转向灵活性和操纵稳定性。     

基于免疫模糊PID的EPS控制仿真研究

研究提高汽车电动助力转向系统(EPS)的助力转向性能和轻便性的优化控制问题.传统PID控制参数优化前,需专家知识经验,且响应能力和跟随性能较差,影响EPS控制性能.为了提高EPS助力转向性能和轻便性,提出了采用免疫反馈控制和模糊控制相结合的免疫模糊PID控制EPS转向柱转角的策略.首先,在EPS数学模型的基础上,建立输入为转向盘转角、输出为转向柱转角的EPS系统助力特性模型,并设计了免疫模糊PID控制器.其次,根据稳定性试验的相关标准,选取不同的转向工况,在Matlab中进行EPS控制仿真,并与常规PID控制的EPS进行比较,通过加入干扰验证改进算法的鲁棒性.结果表明改进算法能有效地提高EPS系统的快速响应能力和跟随性能,改善转向系统的助力转向性能.     

基于状态反馈的一类非线性系统动态输出反馈镇定

针对一类具有线性不可测量状态的非线性系统,基于状态反馈稳定控制器,利用不变流形和滑模变结构控制技术设计了动态输出反馈镇定控制器.这类控制器的结构类似于系统的状态反馈稳定控制器,在较简单的假定条件下,能够保证被控系统的状态得到渐近镇定.仿真算例表明该动态输出反馈控制器具有较强的镇定能力.     

状态反馈预测控制在双线性系统中的应用

针对可输入输出(I/O)精确线性化的双线性系统,提出了一种直接的预测控制算法。这种算法无需对系统进行线性化,避免了线性化后再引入线性控制方法而带来的复杂运算,并且由于引入状态反馈预测控制的思想,使用实测状态变量反馈,提高了控制系统抑制未知干扰的能力,改善了控制系统的鲁棒性。给出了算法使用条件和推导过程,针对氮合成反应器设计了相应的控制器。仿真结果表明,控制效果良好。     

基于Carsim轻型货车EPS系统控制策略研究

汽车转向性能的优劣直接决定汽车驾驶的安全性,是影响汽车主动安全的重要因素.为了提高汽车在不同工况转向时的操纵动力学性能,以轻型货车为载体,利用模糊自适应PID控制策略参数自适应调整的优势,制定模糊自适应PID控制策略,在EPS系统基本的助力模式下展开研究,通过结合Carsim和Matlab/simulink建立的整车联...     

基于状态反馈线性二次型最优控制器的设计

基于状态反馈的线性二次型最优控制的研究已经取得了较好的效果,设计一款基于状态反馈的线性二次型最优控制器,并将它用在一个实际的状态方程中进行设计.该文所设计的控制系统结构简单,成本低,且易于实现.通过仿真实验以及性能指标的比较,仿真结果表明所设计的控制器是有效的,对系统的动态响应具有较好的跟踪效果,且抗扰能力较强.     

一种状态反馈的最佳控制设计法

针对状态反馈控制设计法存在的问题,论文提出一种以时间加权的误差积分(ITE)为最优准则,并采用遗传算法寻找最佳状态反馈增益与参考输入增益,以获得系统最佳动态性能并克服了静差,这为状态反馈控制设计提供了一种新思路。仿真实验证明,文中提出的方法是有效的。     

新型混合励磁导向系统的状态反馈控制

提出一种新型混合励磁导向系统,阐述其结构特点与工作机理,利用等效磁路法得出磁力解析表达式,结合牛顿第二定律和绕组电路方程,推导出混合励磁导向系统的运动方程.建立以气隙、速度、电流为状态变量的线性化电压控制模型,设计出状态反馈控制器并进行仿真.仿真结果表明:新型混合励磁系统的结构是合理的,理论分析和建模方法是切实可行的.设计的反馈控制器在无干扰情况下,控制电流保持为零,在干扰条件下通过调整控制电流能够实现导向系统的稳定导向,研究成果为此类混合励磁导向系统的工业应用提供理论价值和设计参考.     

基于CANopen的列车通信网络状态反馈控制系统设计

列车通信网络负载过大,会导致数据传输延迟或丢失,进而影响系统的反馈控制效率和准确性。为了保证列车通信网络的安全性,设计基于CANopen的列车通信网络状态反馈控制系统。加设CANopen网关设备,改装列车通信网络数据采集器和网络状态反馈控制器,调整反馈控制器驱动电路的连接方式,完成系统硬件的优化。设置CANopen作为列车通信网络的通信协议,采用报文捕获的方式采集列车通信网络实时状态数据,通过网络状态特征的提取与匹配,确定当前列车通信网络状态。从缓存长度、负载、时延等方面,计算列车通信网络的控制量,通过公平分配列车通信网络信道、列车通信网络拥塞调度控制两个步骤,实现系统的列车通信网络状态反馈控制功能。实验结果表明,在铁路列车和公路列车通信网络环境下,负载控制误差平均值分别为0.6Mbps和0.8Mbps,在所提方法控制下,通信网络的缓存队列长度平均为10Mbps,由此证明优化设计方法在控制功能和控制效果方面具有明显优势。     

不确定输入时滞系统的滑模输出反馈控制

研究了在状态不可测,并且状态参数和控制输入矩阵同时存在不确定性的情况下,不确定输入时滞系统的滑模控制问题.为了有效克服不确定性和时滞对系统稳定性的影响,在状态估计空间选择了一种积分型的切换函数,设计了一种基于状态观测器的滑模控制器,并证明了所设计切换面的可达性.通过李亚普诺夫理论,给出了闭环系统渐近稳定的充分条件.数值仿真验证了算法的有效性.     

基于观测器的输出反馈电子节气门控制器设计

针对电子节气门系统的状态变量不完全可测量, 设计了一个基于观测器的输出反馈电子节气门控制系统. 该系统由一个估计不可测量状态的降阶观测器和一个非线性状态反馈控制器组成. 同时在控制器中引入了跟踪误差的积分项以抑制跟踪静差. 将建模误差和观测器误差等不确定性看作外部扰动, 在输入到状态稳定性(Input to state stability, ISS)理论框架下分析了跟踪误差系统的鲁棒性, 并据此给出了选择控制器参数的指导性原则.仿真及实验结果表明, 基于观测器的输出反馈控制器能够很好地实现电子节气门的跟踪控制.     

基于状态反馈的纯滞后对象的鲁棒优化控制

纯滞后对象是一类很难控制的对象;针对纯滞后对象,提出一种状态反馈优化控制方法;系统的设计方法包括：用高阶分时模型来逼近纯滞后环爷;以新型高阶Butlerworth最优传递函数为目标函数来设计状态反馈增益阵和状态观测器;仿真结果表明该方法设汁的系统具有较高的鲁棒性和抗扰性能。