基于滑模变结构控制的电动助力转向系统

针对汽车电动助力转向系统，提出滑模变结构控制方法，建立其运动方程，确定了滑模变结构控制器。台架实验结果表明这种滑模变结构控制器与PD控制器相比，其控制方法简单，同时具有更好控制效果。     

电动助力转向仿真系统的构建

本文介绍了电动助力转向（Electric Power Steering,EPS）系统的结构和工作原理,建立了EPS系统数学模型,并与车辆动力学仿真软件veDYNA联合起来,构建了EPS仿真系统。利用该仿真系统对直线型助力特性曲线进行仿真分析,说明该仿真系统可以很方便地对各种路况和工况下的车辆转向进行仿真,可用于EPS系统性能分析以及控制算法验证。     

电动助力转向系统控制策略研究

本文介绍了电动助力转向系统的结构和工作原理,建立了该系统的动力学模型,进一步提出了系统的助力控制、回正控制以及动态阻尼控制策略.策略中采用了PI控制和PID控制方法,并讨论了控制器增益的变化对转向特性的影响.通过仿真分析比较,证明采用此控制策略的EPS能减轻汽车的转向操纵力,改善汽车的回正特性.     

汽车电动转向系统反向助力控制策略仿真

研究汽车转向系统优化控制问题,针对目前常用的正向助力控制策略不能有效控制电动转向进,汽车受侧向力干扰后操纵稳定性差,为提高EPS的抗侧向干扰性能,建立了侧向风作用下的整车转向动力学模型,分析了在侧向风干扰下EPS正向助力控制不足,提出了EPS反向助力控制策略,设计了反向助力特性,在Simulink中建立了EPS反向助力控制模型,进行了侧向风速为60km/h时三种车速工况下的EPS反向助力仿真.结果表明,在较大的侧向风干扰时,可抑制由正向助力引起的转向轮过度偏转,改善了EPS抗侧向干扰性能和整车横向稳定性,为进一步完善EPS控制策略设计提供了技术支持.     

电动助力转向系统的模糊自适应PID控制

研究实时跟踪助力转向系统,针对汽车电动助力转向系统(EPS)控制的可靠性和稳定性要求,由于正常运行电机转向柱和轴运动均有滞后稳定性差的问题,在对EPS的结构和动力学性能分析的基础上,建立EPS系统仿真模型,提出模糊自适应PID控制策略.模糊自适应PID控制在系统动态过程中能实时改变PID参数,使系统不同的状态对应不同的PID参数,克服了控制参数固定不变无法实时控制EPS系统动态响应特性.仿真结果表明,在EPS中模糊自适应PID控制比常规PID控制具有更好的稳定性和可靠性,完全满足EPS的控制系统快速特性的要求.     

汽车电动助力转向系统的混杂控制与试验

汽车电动助力转向(EPS)系统以蓄电池为能源,以电动机为动力元件,汽车EPS控制系统的设计是提高EPS系统性能和电动机效率的关键.分析了汽车EPS系统的混杂特性,可分为助力工况、回正工况和阻尼工况.设计了汽车EPS混杂控制系统,助力工况采用由Bang-bang控制和变参数双模糊控制组成的双模态控制器;回正工况采用PID控制器;阻尼控制采用电动机制动转矩控制方式.设计了实车试验系统,进行了转向手感实车试验和回正控制实车试验.汽车EPS系统的混杂控制充分反映了汽车EPS系统的工作状况,优化了EPS系统的功能和控制效果,增强了转向操纵的安全性,提高了EPS电动机的工作效率和节能环保能力.     

汽车电动助力转向系统控制器设计

电动助力转向系统(EPS)可根据路况及车况调整控制电机的助力状态,降低能源消耗,提高转向特性及行驶安全性;介绍了电动助力转向系统的结构和工作原理,开发了以PHILIPS公司8位单片机P87LPC768为核心的电动助力转向控制器;介绍了控制器电源部分、数据采集及处理部分、单片机及外围电路部分、电机驱动部分及故障诊断和输出部分的设计方法;并提出一些提高系统抗干扰能力的硬件措施;实验证明系统助力性能良好,控制器可以满足助力转向系统的要求。     

电动助力转向系统多领域鲁棒控制模型的降阶方法

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．     

汽车电动助力转向虚拟测试系统研究

汽车电动助力转向是一种利用电动机直接为汽车转向系统提供助力的高新技术,代表着未来汽车动力转向技术的发展方向;从而迫切需要一种方便、快捷的EPS系统测试仪器,而传统的测试系统在便捷性、可靠性、可扩展性方面都具有一定的局限;针对这种情况,文中应用目前最流行的虚拟仪器软件开发平台LabVIEW软件开发汽车电动助力转向系统虚拟测试仪器;考虑到LabVIEW软件不直接支持第三方数据采集卡的背景,提出了基于LabVIEW软件的单片机、PC机串口通信的测试方案,并成功开发了该虚拟测试系统;测试结果表明,该测试系统具有操作简便、工作可靠、开发成本低等优点,对相关虚拟测试系统的开发具有一定的借鉴价值.     

电动汽车TCS滑模控制器设计

针对电动汽车在冰雪低附着极端工况极易出现的驱动轮过度滑转问题,以电动汽车驱动电机转矩为控制变量,设计了一种电动汽车驱动防滑防牵引力控制系统(Traction control system,TCS)滑模控制器,控制器通过调节驱动电机转矩,将滑转率控制在目标值附近,使汽车持续获得最大路面附着,防止车轮过度滑转,对应用滑模控制出现的抖振问题,设计了一种改进的指数型趋近律,用以削弱系统抖振。仿真结果表明,设计的TCS滑模控制器通过控制驱动电机转矩能将汽车的滑转率控制在目标值附近,使得汽车持续获得最大的路面附着,充分抑制汽车打滑,提高了汽车行驶稳定性,在整个控制过程中驱动电机转矩和状态变量收敛快速且十分平滑,抖振削弱效果良好。     

基于模型的伺服系统自适应滑模控制研究

在伺服系统优化控制设计问题的研究中,对于伺服转台控制系统,当系统进行低速跟踪时,由于摩擦力矩的存在,会使系统出现低速爬行现象.针对伺服电机运行时产生的摩擦扰动,进行理论分析与研究,提出一种补偿摩擦力矩的控制器,使系统满足高精度要求.在MATLAB仿真平台上,建立滑模自适应控制器的控制系统仿真模型,仿真结果表明滑模自适应控制器不仅对模型参数的随机性具有自适应的能力,而且对摩擦扰动和其他扰动信号具有鲁棒稳定性.采用滑模自适应控制器的伺服系统可以获得较高的跟踪精度的同时具有一定的鲁棒稳定性,且系统抖振较小.     

无刷直流电机的神经滑模变结构控制

针对工业控制中对无刷直流电机位置控制的高精度要求,研究了滑模变结构控制和神经网络相结合的控制方法.为了消除滑模变结构控制方法中存在的抖振缺点,提出了一种神经滑模控制方法.方法首先设计了一个二阶时变滑模面,使系统的初始状态就在滑模面上,可以增强系统的鲁棒性.然后,通过径向基函数神经网络学习电机的负载、干扰等参数,使滑模控制的切换控制项能随着负载参数的变化而变化,削弱了滑模变结构控制的抖振.对上述方法进行仿真,结果证明了上述方法的有效性,为无刷直流电机优化控制提供了有效手段.     

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。     

基于输入输出的滑模变结构控制

针对一类非线性系统中存在不确定性和外部干扰,运用滑模变结构控制理论,提出一种具有滑动模态的控制器设计方法。该设计的目的是使系统的跟踪误差趋近于0,并且对不确定性和外部干扰具有较强的鲁棒性。控制器利用滑动模态对系统参数变化以及对外部干扰具有的完全不变性,使系统的鲁棒性得以提高;文中讨论了滑动模态的存在性和滑动模态的不变性原理,对于滑动模态的到达问题,用选定的趋近律代替常规的到达条件,不仅可以减少非线性引起的分析困难,还有助于改善系统的动态品质。最后对一非线性系统进行仿真,仿真结果表明该文提出的控制方法能够获得令人满意的结果。     

四驱电动赛车TCS滑模预测控制系统设计与实现

针对四驱电动方程式赛车在不同路面工况下过度打滑的问题,设计了一种结合卡尔曼滤波车速估计和滑模控制的牵引力控制系统,以提高整车直线加速性能、减小车轮打滑以保证稳定性和快速加速中的安全性。控制器以车轮滑转率为控制变量,通过调整各驱动轮输出扭矩,以保证滑转率控制在最优范围内;考虑获取准确车速是得到最优滑转率的前提,设计卡尔曼滤波器,实现车速估计;针对滑模控制自身存在的抖振问题,采用改进的指数趋近律,提高稳定性。利用Matlab/Simulink和CARSIM联合仿真,验证了该控制系统的有效性;最终完成实车测试与应用,在实际应用中实现控制系统满足四驱电动方程式赛车的快速平稳加速的工程要求。     

模糊滑模控制在AUV控制中的应用

本文针对自治水下机器人(AUV)的控制特点,建立了AUV水平面动力学的数学模型,将模糊逻辑引入到了滑模控制器的设计中,通过模糊控制规律直接设计滑模控制量,并运用计算机仿真手段进行了验证,仿真结果验证了该控制方法具有很好的控制性能,有效地消除了滑模控制的抖振,对外部扰动具有较强的鲁棒性,而且具有良好的响应特性。     

引入趋近律的功率因数校正滑模控制仿真研究

提出一种引入趋近律的滑模变结构控制(SMVSC)方法来实现有源功率因数校正(APFC),减少电流的谐波成分.SMVSC是一种解决非线性时变系统(如APFC系统)问题的良好办法,但是实际应用中SMVSC的"抖振"现象问题必须要解决好.引入趋近律来削弱APFC系统在滑模控制中的"抖振"现象,并且依此推导出了控制APFC系统中的功率开关的PWM占空比.采用Matlab平台进行仿真验证控制策略控制APFC电路几乎得到单位功率因数,同时超调减小、响应时间缩短.     

分布式电源中并网三相PWM整流器的智能滑模控制

该文首先讨论了三相PWM整流器的功率整流与逆变运行方式以及并网控制方法,详细分析了分布式电源中并网三相PWM整流器的仿射非线性模型,由于系统模型的非线性,一般的线性控制方法误差较大,鲁棒性不强。这里应用智能滑模控制方法设计电压外环控制器,仿真和实验表明该方法是有效的,系统具有高的功率因数,可向电网提供高质量的电能。