基于多变量耦合反馈的电动助力转向模糊PID控制策略研究

采用动力学分析方法建立了电动助力转向系统的数学模型,基于数学模型建立了电动助力转向系统的离线仿真模型。在分析经典PID控制方法基础上,提出了一种基于多变量耦合反馈的电动助力转向模糊PID控制方法。利用离线仿真和台架实验对所提出的控制方法进行分析,实验结果表明:与传统PID控制方法相比,所提出的多变量耦合反馈模糊PID控制方法可有效提高电动助力转向系统转向操纵的轻便性和稳定性。     

电动助力转向控制系统的研究与仿真分析

作为车辆动力转向的新技术,电动助力转向系统已经获得了较广泛的应用。助力控制是转向系统的基本控制策略并决定转向系统的助力性能。以电动助力转向系统的跟踪性和稳定性为控制系统设计目标,应用专家PID原理对电动助力转向控制系统进行开发研究,并结合虚拟样机技术对控制系统进行仿真分析。仿真结果证实,所设计的专家PID控制算法使电动助力转向系统具有良好的跟踪性和稳定性。     

汽车电动助力转向的机电耦合系统开发

为满足微型纯电动汽车转向轻便和高速稳定行驶的性能需求,进行了转向系统的电动助力设计优化。综合考虑转向系统几何结构、电机助力参量等因素的影响,实现了电动助力系统参数化并建立了机电耦合数学模型。构建考虑车速影响的助力特性曲线并对函数精确度进行控制,提高拟合准确度,确定电机力矩控制特性。电动助力系统应用基于模糊自适应PID控制策略,控制电机电流误差,减少电流偏差,提高辅助力的精准度。利用建立的机电耦合数学模型、电机转矩控制特性和PID控制策略,在MATLAB/Simulink和ADAMS/CAR中构建机械与助力电机控制模型,进行联合仿真,与非助力系统进行对比分析了连续转向、高速行驶转向和大角加速度转向3种行驶工况的仿真结果,结果表明:电动助力系统在中低速蛇形行驶中,减轻约48%转向力矩,有效实现汽车的转向轻便,在高速行驶转向中缩短了车辆达到高速稳定行驶约20%的时间。     

模糊PID控制策略在汽车助力转向系统中的应用

提升汽车电动助力转向系统的稳定性和动态响应速度是当前的研究重点,本文根据EPS的原理提出了模糊PID控制的优化策略,确定和跟踪目标电流、设定模糊规则,满足性能要求。通过仿真实验比较传统的PID控制,表明模糊PID控制策略在速度提升、抗干扰、稳定性等方面都更佳。     

电动助力转向系统Sugeno型模糊及PID的滤波控制研究

在阐述车辆电动助力转向系统结构与工作原理的基础上,建立其动态数学模型。针对助力电机目标电流输出控制的特点,建立了Sugeno型模糊控制器,同时采用PID闭环反馈控制助力电机实际电流,并由幅频复合滤波对控制信号进行滤波处理,从而进一步提高了控制效果。模拟仿真、硬件在环仿真试验结果表明,该设计方法对控制性能的改善是明显的。     

轻型载货汽车电动助力转向系统的开发

为了改善某轻型载货汽车的驾驶员工作环境,对其电动助力转向系统进行了开发研究。系统采用结合PID控制的新型的助力方法进行控制器设计,建立了电动助力转向器的CATIA三维模型,并利用试制的样机进行实车原地转向试验。试验结果表明助力转向时的最大力矩为28 N·m,该电动助力转向系统能够满足轻型载货汽车的助力需求。     

基于积分分离PID的经纬仪轴系复合控制系统

轴系高精度驱动是实现电子经纬仪目标自动照准的关键技术,轴系电动机直流伺服系统的设计则是其重要环节.根据多回路伺服原理和校正设计方法,建立了经纬仪轴系电动机多回路复合控制系统的数学模型.其中,三闭环控制结构包括电流环、速度环和位置环,位置环采用积分分离PID控制方法,使系统的阶跃响应超调量仅为0.4％.同时,在三闭环结构基础上又引入了前馈反馈和负载力矩干扰补偿,构成了复合控制系统.Simulink仿真结果表明,提出的方法使该系统具备良好的响应速度和控制精度.     

基于模糊控制的电动助力转向系统控制方法研究

基于模糊控制的基本原理及模糊控制器的设计方法,对模糊＂PID参数整定的方法进行研究。针对电动助力转向系统,设计了一种模糊自整定PID参数控制策略,利用MATLAB软件对控制算法进行仿真。通过仿真实验,证明了所设计的电动助力转向系统控制算法将PID控制和模糊控制的简便性、灵活性以及鲁棒性相结合,提高了电动助力转向系统的助力控制性能。     

模糊PID控制在液位串级控制系统中的应用

以DS1103单板系统为实验平台,以双容水箱液位控制系统为研究对象,利用dSPACE开发系统进行快速控制原型的半实物仿真实验。该系统采用双闭环串级控制,主控制器采用常规PID控制和模糊PID控制算法进行对比研究,实验表明模糊PID控制算法在液位控制系统中可以获得非常好的控制效果。     

电动轮式小车控制系统设计与可靠性分析

针对电动轮式小车驱动控制及可靠性问题,建立了动力、转向驱动控制系统。设计了一种电动轮式小车的动力及转向系统,并对其可靠性进行了分析和实验验证。动力部分由STM32作为主控制器,通过基于全桥驱动芯片IR2136的驱动电路对4个无刷直流电机进行驱动控制,转向部分由基于半桥驱动芯片IR2103的驱动电路驱动2个有刷直流电机进行转向控制,控制系统采用速度环、电流环双闭环,算法上采用模糊自适应比例-积分-微分(proportion integration differentiation,简称PID)算法。对系统可靠性进行实验并分析的结果表明,能够很好地跟随负载以及降低启动电流,使小车可靠运行。此驱动控制系统负载能力良好,启动电流小,安全稳定,转向精确,满足设施农业作业需求。