防抱死制动系统滑模变结构控制研究

针对滑模变结构控制方法能较好地解决汽车防抱死制动系统的非线性问题,以及其固有的抖动会影响控制效果的问题,本文采用一种基于指数趋近律的滑模控制方法,设计了两轮车辆的防抱死制动系统滑模控制器,并在Matlab/S imu link里进行了仿真。仿真结果表明了该控制策略可以有效地抑制传统滑模控制系统的抖动现象,达到更好的控制效果。     

电磁与摩擦集成制动系统防抱死制动分层协调控制

为了深入研究电磁与摩擦集成制动系统防抱死控制机理,提高其在紧急制动下的防抱死控制性能,在建立电磁与摩擦集成防抱死制动模型的基础上,根据电磁制动与电子液压制动各自制动控制特性,提出了电磁与摩擦集成制动系统防抱死制动分层协调控制方法。在硬件在环仿真平台上验证了数学模型的有效性,并在模拟干燥沥青路面、冰雪路面以及对接路面环境下,对比研究了电磁与摩擦集成制动系统、高性能电子液压制动系统和低性能电子液压制动系统的防抱死制动性能。结果表明:在防抱死控制过程中使用电磁制动取代低性能电子液压制动系统控制车轮最佳滑移率,仅使用低性能电子液压制动提供一定的制动强度,完全可以实现与高性能电子液压制动系统相同甚至更优的防抱死控制效果。     

电磁与液压复合制动的控制研究

电磁和液压复合制动能有效提高制动的安全性能。针对普遍将汽车制动系统的研究非线性问题线性化,采用数值模拟的方式对电磁、液压系统进行建模。根据电磁与液压制动各自的特点,利用混杂系统理论对其实现控制。针对不同情况下的制动,提出了以制动强度、汽车减速度和滑移率综合为一起的控制策略实现对车轮的制动。仿真结果表明:电液复合制动系统能有效提高系统的响应速度,减少了制动时间,缩短了制动距离;在中小制动强度的情况下,电磁制动可以提供部分制动力,改善液压制动的状况;当制动强度进一步增大时,能立即有效地实现系统的防抱死制动,验证了策略的可行性。     

汽车制动防抱死控制器硬件在环仿真系统的研究

利用Matlab环境下基于PC的硬件在环仿真技术,建立汽车制动防抱死控制器试验台架,可以缩短开发周期,降低开发成本,提高系统仿真的实时性。初步实现在不同路面条件下制动防抱死的测试和评价,为制动防抱死控制器的开发提供了良好的柔性试验平台。     

基于PSD控制的汽车防抱死制动系统仿真

极计了一种单神经元PSD控制器，在分析单轮汽车模型的基础上，探讨了其在汽车ABS上的应用。采用PID及PSD两种控制方法分别对汽车ABS进行仿真研究，结果表明：单神经元PSD控制方法简单可行，可以达到更好的控制效果。     

汽车防抱死制动系统神经网络自适应控制

针对汽车ABS系统在冰雪等湿滑不平的路面上制动效能下降的情况,本文在对ABS制动特性进行分析的基础上,建立了其数学模型,提出了一种基于神经网络的汽车ABS系统自适应控制方案。控制器由标称控制律和补偿控制律组成,并在Matlab/Simulink环境中进行仿真模拟。为检验控制策略合理性和控制软件可行性以及自主设计ECU的可靠性,进行了装车对比试验。理论分析和仿真计算、试验结果均证明:本文提出的控制策略具有更好的控制效果和鲁棒性,汽车在不良路面上的制动效能也得到明显改善。     

基于余压控制的液压制动系统性能研究

为了提高液压制动系统的性能,分析了制动效能的影响因素和矿用自卸车液压制动系统的原理。建立了液压制动系统简化模型,并对其关键元件制动踏板阀进行了特性分析。应用AMESim建立了液压制动系统的仿真模型,研究了参数变化对系统性能的影响,提出了余压控制减小制动器作用时间的方法,试验结果验证了仿真分析的正确性和余压控制的可行性,减小了制动器作用时间,缩短了制动距离,使制动性能大大提高。     

电子机械制动系统的滑模控制分析

电子机械制动系统是线控制动系统的一种.该制动系统不但结构简捷、反应迅速、控制精度高,而且便于和底盘其他电子控制系统相融合,因而必然替代传统制动系统.     

车辆转弯制动防抱死系统仿真

充分考虑车辆转弯制动时车轮法向载荷以及回正力矩的影响,建立了汽车弯道行驶的8自由度整车模型。用该模型对车辆转弯制动时的车速与轮速的变化、车轮滑移率的变化进行了计算机仿真。仿真结果与试验结果较为吻合,表明该模型是正确的。     

静液传动系统自适应模糊滑模控制

针对静液传动系统的速度控制问题,提出一种带有摩擦力矩补偿的自适应模糊滑模的设计方案.引入摩擦力矩动态补偿的方法,对摩擦力矩进行动态实时补偿,提高系统的响应速度和稳态误差.采用自适应模糊滑模控制解决因系统的不确定性及干扰的存在而不能准确控制的问题,使控制器的设计不依赖于被控对象的精确数学模型.基于李雅普诺夫函数推导出规则参数调整的自适应率,保证闭环控制系统的稳定性,并削弱了高频抖振.仿真结果表明该方案可以提高稳态误差,增强系统的鲁棒性,削弱控制信号中的高频抖振现象.     

农业并联机器人同步滑模控制

农业并联机器人的多支链相对末端执行器运动的协调性、耦合性成为并联机器人运动控制的难题,鉴于此,提出一种将同步控制与滑模控制相结合的控制方法。仿真和实验结果表明,该控制方法跟踪性能好,响应速度快,系统误差小,具有较强的鲁棒性,能够满足并联机器人的控制要求。     

基于模糊控制的汽车防抱控制方法的仿真研究

建立在制动过程的汽车二轮数学模型,同时建立了基于ABS的模糊控制器,进行了直线的制动仿真实验。实验结果表明采用基于滑移率的模糊控制方法,可以有效防止车轮抱死,缩短了制动距离,且该方法对具有不同峰值附着系数的路面具有较高的适应性。     

并联机床伺服系统双自适应模糊滑模控制

以并联机床的单通道对称阀控非对称液压缸为研究对象,提出一种适合该系统的将模糊控制、滑模控制、自适应控制三者有机结合的双自适应模糊滑模控制算法.仿真结果表明,采用所提方法使系统的输出渐进一致地收敛于参考输入信号,解决了对称滑阀控非对称液压缸系统存在的动态性能不对称、系统精度低、稳定性差等问题,可有效快速跟踪变化信号,对有界的干扰和参数摄动具有不变性.与常规PID控制相比,双自适应模糊滑模控制更适合于高阶非线性、强干扰的复杂系统,将此法应用于并联机床的液压控制系统可提高机床控制精度,改善机床动态性能,稳态误差仅为常规PID控制的20％.     

基于输入模糊化的农用履带机器人自适应滑模控制

针对农用履带机器人控制系统易受到参数慑动和外部扰动影响的特点,将模糊理论与滑模控制结合起来,提出了基于模糊逻辑的自适应滑模控制,以提高控制精度与稳定性。首先,推演了履带机器人运动学模型,分析了模型的特点。其次,设计了一种含有积分项的滑模面,构建了基于等效控制和切换控制的模糊滑模自适应控制,既保留了滑模控制的快速性和鲁棒性,又很好地抑制了抖振。仿真与实验结果表明,与常规的滑模控制方法相比,该控制不仅对外部扰动及参数摄动具有较强的自适应性和鲁棒性,而且具有动态响应快、跟踪性能好的特点,适用于履带机器人控制系统。     

基于道路自动识别ABS模糊控制系统的研究

道路状况自动识别是保证车辆防抱制动系统（ABS）正常工作的前提，本文提根据制动压力，滑移率和车轮减速度进行道路自动识别的方法，并依此设计了ABS模糊控制器，结合7自由度车辆模型，考虑悬架和轮胎的非线性影响，对单一附着系数路变附着系数路面进行了ABS制动模拟试验，试验结果表明，基于路面自动识别ABS模糊控制系统能准确判断出路面状况的变化，据此调整控制策略，使车辆获得最大地面制动力和较好的横向稳定性，对比试验证明它优于传统PID控制，且具有较强的鲁棒性。     

基于混合扩张状态观测器的农田平地机液压系统反步滑模控制研究

为解决农田平地机液压系统在复杂地貌平地作业时控制精度低、抗干扰能力差等问题,设计了一种基于混合扩张状态观测器（HESO）的反步滑模控制器。其中,HESO基于输出反馈信号估计系统未知状态和总扰动,并在前馈通道中进行扰动补偿;基于快速趋近律设计的反步滑模控制器输出连续光滑的控制量,增强了系统鲁棒性,克服了系统非线性与参数不确定性问题;通过Lyapunov稳定性理论对所提出的观测器和控制器稳定性进行验证,得到误差一致有界稳定结论;通过AMESim和Matlab/Simulink联合仿真与田间试验对本文控制算法的有效性和优越性进行了验证。在两条地貌情况较为复杂波浪地中单次平地和地貌情况较为相似的两田块进行3次遍历试验表明,使用本文控制方法,平地后高程相较于平地前标高的平均绝对误差、最大绝对误差、绝对误差标准差分别为0.053、0.146、0.037m和0.02、0.041、0.011m,较PID算法分别降低36.35%、28.32%、31.37%和62.6%、50%、51.83%。     

电磁功率分流混合动力汽车传动控制模式研究

设计了电磁功率分流混合动力系统,此系统采用双转子有刷电动机对发动机进行功率分流调节,可同时起到电磁离合器和无级变速箱的作用。在分析系统结构、工作原理和确定整车控制模式的基础上,基于NEDC循环利用整车仿真模型对控制模式进行了验证,并对整车动力性和经济性进行了分析。结果表明:针对电磁功率分流混合动力系统所涉设计的传动控制模式在各种工况下工作正常;采用该控制模式的整车0～100 km/h加速时间为12 s,满足最大爬坡度的指标,符合整车动力性设计的要求;整车的综合油耗为4.75 L/(100 km),与传统车相比节油率达到41.3%。