采用電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制的參考模型
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- 采用電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制的參考模型本文提出了一種新的控制策略的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向(EPAS)系統(tǒng),以確保控制目標(biāo)。首先，利用參考模型產(chǎn)生理想的電機(jī)角，可以保證控制目標(biāo)，協(xié)助產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，快速響應(yīng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩命令，振動(dòng)衰減，為司機(jī)提供道路信息，提高轉(zhuǎn)向盤回正能力和自由的控制性能。第二,滑模控制律是用來跟蹤所需的電機(jī)角。最后，一個(gè)滑模未知輸入觀測(cè)器和魯棒微分器的設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)參考模型。仿真結(jié)果表明該控制結(jié)構(gòu)能滿足所需的性能。
1引言
現(xiàn)如今在許多新車輛中，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPAS)正在取代液壓助力轉(zhuǎn)向。相對(duì)于傳統(tǒng)的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)而言，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有很多優(yōu)點(diǎn)：引擎的獨(dú)立性和燃油能源的經(jīng)濟(jì)性，舒適的轉(zhuǎn)向感覺，可快速組裝/模塊化，緊湊的尺寸和環(huán)境兼容性,[1]。
電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有幾個(gè)研究和發(fā)展。Badawy等人[1]提出了降階模型用于分析各種閉環(huán)效應(yīng)的效果，了解系統(tǒng)的基本方案和設(shè)置控制的設(shè)計(jì)要求。扎倫巴等人[ 2 ]提出了一種固定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最優(yōu)控制器具有高增益和最小的轉(zhuǎn)矩振動(dòng)輔助穩(wěn)定系統(tǒng)程序。該控制器結(jié)合了超前和滯后補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。在[ 3 ]，作者提出了一種方法是通過輪胎/路面接觸以驅(qū)動(dòng)低頻動(dòng)態(tài)發(fā)送的有用信息來提高轉(zhuǎn)向感覺。在[ 4 ]，作者提出了一個(gè)雙控制器結(jié)構(gòu)為了減少路面干擾。該結(jié)構(gòu)包含兩個(gè)控制器：一個(gè)控制器h-in用于解決司機(jī)的感覺和調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)，另一個(gè)比例積分（PI）控制器，根據(jù)控制器h-in的命令來產(chǎn)生輔助轉(zhuǎn)矩。在[ 5 ]，作者提出了最優(yōu)的雙小齒輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)LQR控制器。該控制器有兩個(gè)輸入端，驅(qū)動(dòng)力矩和電機(jī)端電壓，以確保穩(wěn)定和減少響應(yīng)于駕駛員轉(zhuǎn)矩扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。為了提高轉(zhuǎn)向輕便性和轉(zhuǎn)向盤回正能力，Kurishige 等人 [ 6 ] 在基于道路反應(yīng)轉(zhuǎn)矩估計(jì)上提出了一種控制算法（轉(zhuǎn)向角反饋控制）。轉(zhuǎn)向反饋增益的控制是根據(jù)估計(jì)的反應(yīng)轉(zhuǎn)矩來調(diào)節(jié)的。在[ 7 ]，一個(gè)強(qiáng)大的統(tǒng)一控制器h-in的發(fā)展是為了提供了強(qiáng)大的穩(wěn)定性，減少輔助轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)的影響。同時(shí)，介紹了驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩估計(jì)的測(cè)量使用, 小齒輪的轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型的控制信號(hào)和傳遞函數(shù)。在[ 8 ]，基于道路反應(yīng)轉(zhuǎn)矩估計(jì)設(shè)計(jì)出了電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的容錯(cuò)控制。估計(jì)依賴于幾個(gè)數(shù)據(jù)如輪胎滑移角和機(jī)械試驗(yàn)。...
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