基于LMI的H_∞控制在四轮主动转向系统中的应用

针对汽车在转向过程中受到不确定干扰因素的影响,导致四轮主动转向系统的建模不准确,降低了控制系统的鲁棒性问题。应用H∞鲁棒控制理论设计了一种最优H∞反馈控制器,以提高系统的抗干扰能力。在基于干扰的汽车二自由度模型上,分析了四轮主动转向系统的工作原理。设计了四轮主动转向H∞反馈控制系统,然后将其闭环系统控制方程组转化为线性矩阵不等式(LMI)的表示方式,通过求解这个矩阵不等式可得到最优H∞控制器。经过MATLAB仿真结果表明,所设计的控制器能够在不到0.1s内使汽车的质心侧偏角收敛于0,横摆角速度在0.2s内收敛于0。其控制输出的效果明显优于传统四轮转向系统。     

新能源汽车主动四轮转向稳定性控制技术

针对无法在不同环境下改变控制规则，导致对汽车控制时获得的横摆角速度、质心侧偏角、车轮转角与理想模型偏差大，车身侧倾角大，存在控制性能差的问题，提出新能源汽车主动四轮转向系统稳定性控制方法。构建了汽车横向动力学模型、垂直运动模型、运动状态方程以及路面输入模型，设计了自适应模糊控制器，将可调因子引入自适应模糊控制器中，使控制器可以适用于不同环境，完成新能源汽车主动四轮转向系统的稳定性控制。实验结果表明，所提方法应用后，可实现汽车主动四轮转向系统稳定性控制。     

基于ADAMS和MATLAB协同仿真的四轮转向模糊控制策略研究

利用MATLAB/Simulink模糊控制工具箱,提出了建立四轮转向控制系统的模糊控制策略。以质心侧偏角及车身横摆角速度作为模糊控制规则的输入,并依此确定后轮转角的输入,建立模糊控制器。利用多体动力学分析软件ADAMS建立四轮转向汽车的整车多体、多自由度模型,并考虑了悬架、转向系统中空间机构的几何非线性,以及轮胎、衬套、弹簧、减震器等部件的非线性。该模型能准确地表达车辆的动态特性,并对所建立的四轮转向整车模型进行智能控制。利用ADAMS/Control接口,进行了模型的集成和协同仿真。仿真结果表明,模糊控制能较大地改善车辆的操控特性,并具有较强的鲁棒性。     

基于H∞理论的车辆稳定性控制

本文在比例四轮转向汽车模型的基础上，提出了一种新的汽车稳定性控制(VSC)方法来提高汽车的操纵稳定性，即在必要时通过控制改变汽车两侧轮胎的纵向力，从而形成直接横摆力矩控制(DYC)。通过模型跟踪控制技术，基于H∞控制理论，使用MATLAB—LMI工具箱设计系统反馈控制器，使得实际汽车模型在附加横摆力矩的作用下迅速跟踪理想模型。本文对控制系统在不同车速下的阶跃响应做了仿真，结果证明本控制方法对比普通四轮转向控制模型，使操纵稳定性得到较大提高。     

基于变传动比的后轮主动转向控制方法研究

为了改善汽车的操纵稳定性,获得理想的转向特性,利用四轮独立驱动、四轮独立转向电动汽车转向灵活的优势,提出一种基于后轮主动转向技术的变传动比控制策略。综合考虑了汽车在低速行驶时的操纵响应性能,及高速行驶时的行驶稳定性能,通过变传动比设计期望横摆角速度;采用LQR最优控制方法设计汽车的后轮主动转向控制器,实现对期望横摆角速度的跟踪。仿真结果表明,所提出的控制策略不但提高了汽车在低速下的操纵响应,还增强了汽车在高速行驶时的稳定性能。     

四轮独驱电动车横摆力矩与主动转向协调控制

针对四轮独驱电动车横摆力矩与主动转向协调控制问题,论文基于模糊控制理论,进行四轮独驱电动车横摆力矩与主动转向协调控制研究。给出了整车协调控制原理,设计了横摆力矩模糊控制器、主动转向模糊控制器、协调控制器和驱动力分配器,其中协调控制器根据车速和方向盘转角分配横摆力矩控制器权重系数和主动转向控制器权重系数,驱动力分配器利用四轮驱动力矩独立可控优势采用规则分配方法分配四轮驱动力。基于CarSim与Matlab/Simulink联合仿真实验,选择紧急双移线工况对所研究的控制算法进行实验验证。结果表明:协调控制相对于单一横摆力矩控制或主动转向控制,更好地提高了汽车操纵稳定性。     

4WS汽车横摆角速度跟踪μ综合鲁棒控制

实际汽车行驶总承担不同的载荷以及运行状态(如速度)变化,以横摆角速度跟踪反馈为控制逻辑,设计μ综合鲁棒控制器来抑制外部干扰,优化权函数,实现了传统四轮转向4WS(Four-wheel steering)车辆控制器难于达到的性能指标。仿真表明,所设计的4WS汽车μ综合鲁棒控制器不仅可使其具有良好操纵性能鲁棒性和稳定鲁棒性,即对外界干扰具有很好的抑制性能且不敏感于车辆参数变化, 也改善了以往H∞控制器设计偏于保守的问题。     

4WID-4WS-EV纵向驱动与横向稳定性联合控制

针对研制的四轮独立驱动四轮转向电动样车,提出了纵横向联合控制策略。基于对整车及轮胎的动力学分析,提出纵向驱动力等状态控制策略,设计了最优控制器;对线控转向二自由度单轨汽车模型进行运动分析,以前轮转向车辆为基础,获取理想横摆角速度,设计了控制前后轮转角和横摆力矩的前馈控制器,并运用最优控制理论设计了反馈控制器,以提高系统响应速度和对摄动的鲁棒性;基于Adams和MATLAB软件环境建立了整车机械动力学模型及控制器模型,进行了纵横向联合仿真分析,并与传统两轮转向等力矩控制策略进行对比,结果表明,所提出的联合控制策略具有较好的控制效果。     

自适应模糊控制在磁流变半主动悬架中的应用

设计了一种应用于磁流变半主动悬架的自适应模糊控制器,该控制器利用神经网络训练模糊控制规则与隶属度函数,实现了神经网络与模糊控制的优势互补。为了综合反映汽车的侧倾和俯仰性能,建立了七自由度的半主动悬架非线性动力学模型和四轮随机路面模型,采用改进型BoucWen模型模拟磁流变阻尼器。同时为了验证控制器的稳定性,加入制动模块与转向模块,可以更加真实的反映汽车的行驶路况。仿真结果表明:神经模糊控制方法能够减小悬架的动位移、车身的垂直加速度、侧倾角加速度、俯仰角加速度,提高汽车的舒适性和安全性,改善幅度高于利用隔代遗传算法优化的分数阶PID控制器控制的半主动悬架。     

四轮转向车辆的直接横摆力矩控制研究

以四轮转向汽车为研究对象,建立七自由度车辆模型、轮胎模型、理想跟踪模型;设计直接横摆力矩和四轮转向相结合的车辆稳定性控制策略。以跟踪理想的质心侧偏角和横摆角速度为控制目标,设计滑模控制器产生车辆转向所需的横摆力矩和后轮转角,按单侧制动的方法将产生的横摆力矩分配到车辆的四个车轮上,通过制动力矩的分配以及转向角的修正,使车辆转向行驶时的横摆角速度和质心侧偏角跟踪理想模型。针对七自由度模型,在Matlab/Simulink中与比例控制四轮转向进行阶跃输入和正弦输入两种工况下的时域仿真对比。仿真结果表明,基于直接横摆力矩和四轮转向相结合的的控制策略有效减小了质心侧偏角,横摆角速度对理想值有很好的跟踪,提高了车辆的操纵稳定性,同时验证了横摆力矩分配的有效性。     

柴油机调速系统的模糊控制技术

通过对模糊控制技术的研究,提高柴油机的调速系统性能,推动节能减排.在分析过程中重点介绍了模糊控制技术理论和模糊控制器的组成,对模糊控制技术在柴油机调速系统中的应用,进行了具体的研究,并对柴油机模糊控制设计的相关环节做了分析,结论是加强模糊控制技术在柴油节调速系统的应用研究,有很大的实际应用价值。     

基于模糊控制的烟叶烘烤温湿度控制仪的设计

针对烟叶烘烤过程中温湿度变化的非线性和耦合现象,介绍了基于单片机和模糊控制技术的烟叶烘烤温湿度控制系统的硬件设计、模糊控制器设计和软件设计。系统采用模糊解耦控制满足了烘烤过程中对温湿度变化的工艺要求,提高了温湿度的控制精度和烟叶烘烤的质量。此控制方法经稍加改动便可以灵活地运用到其他温湿度变化非线性的控制场合,具有较好的可移植性。     

分段模糊控制在直流调速系统中的应用研究

基于常规模糊控制理论,结合双闭环直流调速系统的具体应用环境,设计了一种分段模糊控制器,在调速范围广、调速性能要求高的场合,通过对调速范围分段而采用与调速大小相适应的常规模糊控制规则,从而进一步改善了控制性能.最后,通过Matlab软件将其与常规模糊控制对比仿真,验证了分段模糊控制器的优点.     

基于模糊推理的热轧带钢宽度控制

带钢热连轧宽度控制过程是一个复杂的非线性过程、难以建立精确的数学模型,对于传统的数学模型的轧机计算很难实现精度要求,本文设计一种用于宽度控制的模糊控制器,模糊控制器根据推理规则获得控制系统的查询表,用Matlab语言的Simulink仿真工具,进行了常规控制与模糊控制的动态性能的仿真比较,结果表明模糊控制可明显提高宽度控制系统的动态性能。     

基于模糊推理的热轧带钢宽度控制

带钢热连轧宽度控制过程是一个复杂的非线性过程、难以建立精确的数学模型,对于传统的数学模型的轧机计算很难实现精度要求.设计一种用于宽度控制的模糊控制器.模糊控制器根据推理规则获得控制系统的查询表.并用Matlab语言的Simulink仿真工具,进行了常规控制与模糊控制的动态性能的仿真比较,结果表明模糊控制可明显提高宽度控制系统的动态性能.     

基于Matlab/Simulink的电液位置伺服系统可视化仿真

建立了液压位置伺服系统的动力学模型。针对液压伺服系统难以精确控制的特点,把模糊控制理论引入了伺服系统,构造了模糊推理系统,设计了二维模糊控制器。基于Matlab/Simulink软件平台对电液位置伺服系统进行了可视化仿真,仿真结果显示所设计的二维模糊控制器在电液位置伺服系统中取得了良好的控制精度和稳定性。为研究设计多维模糊控制器以及多输入多输出模糊控制系统（MIMO）提供了思路和方法。     

输入受限的非完整移动机器人的自适应模糊控制

提出了一种非完整移动机器人饱和自适应模糊轨迹跟踪控制方法,该方法基于反演技术分别设计了系统的运动学控制器和动力学控制器。运动学控制器通过引入分流控制技术解决了初始速度跳变引起的控制量突变问题,动力学控制器利用饱和函数和受限控制参数实现了其有界力矩控制。自适应模糊控制器将模糊逻辑系统与自适应方法相结合,有效消除了常规方法难以解决的系统未知不确定性对系统的影响。通过Lyapunov直接法证明了该系统是收敛且渐进稳定的。仿真结果验证了所设计控制器的良好控制性能和强鲁棒性。     

Fuzzy Sliding Mode Control for a Discrete Servo System

A discrete fuzzy sliding mode variable structure controller was studied and designed for a class of electro-hydraulic servo system by means of the combination of sliding mode control theory and fuzzy control theory.Designed based on the exponential reaching law,parameter ε of conventional sliding mode controller is the key factor of system chattering,and is proportional to it as well.In view of this,fuzzy control theory was introduced into the design to ensure the real-time adjusting of parameter ε.Simulation results show that the system chattering is eliminated perfectly,and the dynamic performance of the control system is improved effectively.     

起重机模糊控制仿真系统的研究

在本系统设计中,主要是将模糊控制技术、软件开发技术、仿真技术与起重机产品开发的工程需要相结合,实现了起重机的计算机辅助设计和开发。本文在对起重机模糊控制器系统模型分析的基础上,以FPCSDT3.0作为软件开发工具,设计了起重机模糊控制器仿真系统,可实现起重机的模糊控制和手动控制。     

基于模糊控制的烟丝接种控制系统设计

为使香烟达到良好口感和状态,必须研究先进技术来完成烟丝接种。结合智能控制理论,充分利用模糊算法的优点,提出了一种用模糊算法来控制接种系统的温度、加入生物酶比例的方法。系统重点设计了模糊PID控制器和控制规则表,并提出运用Matlab生成离线查询表的方法。