电子节气门有限时间收敛反步控制器设计

基于带扰动的非线性电子节气门数学模型,根据误差函数具有有限时间收敛特性设计的滑模函数,结合反步法和Lyapunov稳定性理论,在保证状态子系统稳定情况下,设计了电子节气门有限时间收敛无抖振反步滑模控制器,并利用非线性干扰观测器和连续化高增益法进行消抖振。理论分析和仿真试验验证表明,在55 ms左右系统达到稳定,并且稳态精度在1×10~(-3)数量级。该控制器具有响应速度快、跟踪性好、稳态精度高、无抖振等优点,对电子节气门的控制具有较强的适用性和有效性。     

整车磁流变减振器半主动悬架模糊滑模控制研究

针对八自由度整车悬架模型,以改进天棚阻尼系统为参考模型,运用模糊滑模控制方法设计了半主动整车悬架的模糊滑模控制器;将滑模切换函数及其导数进行滑模控制量划分,形成二维模糊控制规则表,以此来提高系统控制的灵敏度,并降低系统的抖振;将整车分块成四部分,对每个版块进行独立控制,使系统具有滑模特点同时也能克服抖振,最后利用李亚普诺夫方法来保证系统的稳定性。仿真结果表明,模糊滑模控制整车半主动悬架的减振效果优于被动控制和PID控制的悬架,且具有很好的稳定性。     

基于扰动观测的客车ESC自适应神经网络滑模控制

为了提高客车电子稳定性控制系统（ESC）的控制精度,针对实际车辆系统建模中存在各种非线性扰动项以及传统滑模控制（Sliding Mode Control,SMC）中抖振较大的问题,提出一种自适应神经网络滑模控制算法。基于2自由度车辆模型,首先设计一个二阶滑模（Second-order Sliding Mode,SOSM）估计器对车辆的质心侧偏角进行估计,然后利用径向基（Radial Basis Function,RBF）神经网络对车辆系统建模中的各种非线性扰动项进行实时估计,并进行Lyapunov稳定性证明,RBF神经网络估计车辆系统建模的各种非线性扰动项可以有效减小滑模控制符号项的系数,从而减小滑模抖振水平。为了更进一步优化传统滑模控制的参数调节过程,减小滑模抖振并提高系统控制精度,再次利用RBF神经网络对传统滑模控制中的关键参数进行自适应调节。最后为了验证算法的有效性,搭建客车电控气压制动系统硬件在环试验台,在硬件在环试验台上对算法的有效性和精度进行试验验证。研究结果表明：客车ESC在自适应神经网络滑模算法的控制下,横摆角速度和质心侧偏角能够较好地跟随上理想的横摆角速度和理想质心侧偏角,横摆角速度和质心侧偏角的跟随误差降低;利用RBF神经网络估计客车建模中的各种非线性扰动项和利用RBF神经网络自适应调节传统滑模控制的关键参数,可以有效提高客车ESC的控制精度。     

混联式汽车电泳涂装输送机构的时延估计自适应滑模控制

采用时延估计技术,为一种新型混联式汽车电泳涂装输送机构建立既能全面反映动力学特性,又能实现实时控制的动力学模型;为解决系统中存在的不确定性和时延估计误差的问题,引入滑模控制策略;为使系统具有较好跟踪性能的同时,有效减弱滑模控制引起的抖振,在滑模控制中引入一种既能调整滑模切换增益大小,又能改变其调整速度的自适应规则,进而提出一种无需不确定系统上界信息的时延估计自适应滑模控制,并运用Lyapunov稳定性理论证明了所提出控制算法的稳定性。利用MATLAB对时延估计自适应滑模控制和不改变滑模切换增益调整速度的自适应滑模控制进行对比仿真,并在样机上进行实验验证,结果表明:时延估计自适应滑模控制能在无需不确定系统上界信息的条件下使系统具有良好的跟踪性能,同时有效减弱滑模控制的抖振。     

某新型线控转向系统的自适应模糊滑模控制EI北大核心CSCD

为实现一种新型线控转向系统的转角跟踪性能,提出了一种自适应模糊滑模控制(AFSMC)方法。传统的滑模控制(SMC)设计需要预先获得系统扰动量,而AFSMC可通过在线模糊自适应系统实时估计出系统扰动量,进而减弱控制律中的切换项信号,降低了控制系统的保守性和抖振现象。仿真结果表明,AFSMC控制下的线控转向系统具有良好的转角跟踪性能、鲁棒性和能效。     

无人驾驶机器人车辆非线性模糊滑模车速控制

为了实现不同行驶工况下车速的精确、稳定控制，提出一种基于非线性干扰观测器的无人驾驶机器人车辆模糊滑模车速控制方法。考虑模型不确定性和外部干扰对车速控制的影响，建立车辆纵向动力学模型。通过分析无人驾驶机器人油门机械腿、制动机械腿的结构、机械腿操纵自动挡车辆踏板的运动，建立油门机械腿和制动机械腿的运动学模型。在此基础上，分别设计油门/制动切换控制器、油门模糊滑模控制器以及制动模糊滑模控制器，并进行控制系统的稳定性分析。油门/制动切换控制器以目标车速的导数为输入来进行油门与制动之间的切换控制。油门模糊滑模控制器和制动模糊滑模控制器以当前车速以及车速误差为输入，分别以油门机械腿直线电机位移和制动机械腿直线电机位移为输出来实现对油门与制动的控制。模糊滑模控制器中，为了减少控制抖振，滑模控制的反馈增益系数由模糊逻辑进行在线调节。模糊滑模控制器中的非线性干扰观测器用于估计和补偿无人驾驶机器人车辆的模型不确定性与外部干扰。仿真及试验结果对比分析表明：本文方法能够精确地估计和补偿无人驾驶机器人车辆的模型不确定性和外部干扰，避免了油门控制与制动控制之间的频繁切换，并实现了精确稳定的车速控制。     

某新型线控转向系统的自适应模糊滑模控制

为实现一种新型线控转向系统的转角跟踪性能,提出了一种自适应模糊滑模控制(AFSMC)方法。传统的滑模控制(SMC)设计需要预先获得系统扰动量,而AFSMC可通过在线模糊自适应系统实时估计出系统扰动量,进而减弱控制律中的切换项信号,降低了控制系统的保守性和抖振现象。仿真结果表明,AFSMC控制下的线控转向系统具有良好的转角跟踪性能、鲁棒性和能效。     

基于非线性扰动观测的商用车ESC自适应滑模控制研究

针对商用车ESC控制中,实际车辆存在各种扰动,难以建立精确的车辆模型,传统滑模控制存在较大抖振等问题,本文中提出基于非线性扰动观测(NDOB)的自适应滑模控制(ADSMC)算法。首先,利用非线性扰动观测器对车辆建模的扰动项进行估计;然后,采用径向基神经网络对滑模控制器的关键参数进行自适应调节,以简化参数调节过程、减小滑模抖振、提高控制精度;最后,在TruckSim中建立车辆模型,在MATLAB中建立控制策略模型,在电控气压硬件在环试验台上,对控制算法进行试验验证。试验结果表明,NDOB-ADSMC算法的ESC控制效果良好,能够满足车辆ESC控制需求。     

模糊滑模变结构控制在DCT电控离合器上的应用

针对电控离合器系统的强非线性、难以建立精确的数学模型等特点,设计了滑模变结构控制器。利用模糊控制器来调整滑模趋近律参数,从而削弱了滑模控制的抖振现象。建立了无刷直流电机的数学模型,用该控制方法在MATLAB软件里对双离合器自动变速器起步、换挡进行仿真,并与传统PID控制器进行比较。仿真结果表明,该控制器跟踪指令信号性能良好,抗干扰性能强于PID控制器。     

基于滑模理论的半主动悬架控制

建立了4自由度的1/2车辆悬架模型.采用极点配置法进行切换超平面的设计,基于滑模理论并应用自由递阶法进行多变量变结构滑模控制器的设计,并用光滑函数消减系统抖振.研究了系统在随机激励条件下的车身垂向加速度与俯仰角加速度、前后悬架动行程和前后轮胎动位移等性能的控制效果,并对其进行了功率谱密度的仿真分析.仿真结果表明:该滑模控制器性能稳定,控制后悬架各性能参数在时域和频域中均得到明显改善,证明了所设计的多输入滑模控制器的有效性.     

电子节气门辨识建模方法研究

以某型电子节气门执行器为研究对象,建立硬件在环仿真试验平台,应用最小二乘法和Levenberg-Marquardt(LM)算法,分别采用ARX,ARMAX和神经网络辨识模型对电子节气门进行辨识试验,并对上述辨识方法所得到的模型进行比较。结果表明:采用非线性的神经网络模型能很好地模拟电子节气门系统的特性;在一定条件下,也可采用ARMAX模型作为电子节气门系统模型进行仿真研究和控制器的设计,以减少控制系统的研发成本。     

发动机电子节气门控制系统仿真与试验研究

针对电子节气门的结构特点和工作原理,构建了电子节气门的关键部件如驱动电机、减速系统、复位弹簧等物理和数学模型,并以此为基础在Matlab/Simulink环境下建立了电子节气门的仿真控制系统,系统包括表示静态库仑摩擦及复位弹簧的非线性函数和动态的线性传递函数。采用积分分离PID的控制算法对仿真模型进行模拟开度输出,并将其应用于实际的电子节气门控制中。实测结果与模拟输出结果较为相符。     

新款凌志400型轿车智能电控节气门控制系统结构与检测方法

新款凌志400型轿车采用智能电控节气门控制系统（ETCS－i)发动机ECU能根据加速踏板踩下的程度和不同驾驶条件的要求计算节气门开度。该系统取消了副节气门，而直接用智能电控节气门实现汽车的驱动轮防滑转控制与汽车定速行驶控制，介绍了该系统的结构与检测方法。     

用于混合动力汽车的电子油门装置

混合动力汽车在行驶中给电池充电工况对发动机的控制提出了新的要求。本文设计了一套电控油门装置,该装置在现有汽油机电控单元的基础上,增加对节气门的控制。通过在长安羚羊7130轿车上试验,验证了该方案的可行性。     

基于MC9S12X128的电子节气门控制系统设计

针对汽车发动机电控系统的重要组成部件——电子节气门的控制问题,提出了一种开环补偿与闭环控制相结合的电子节气门控制策略,并进行仿真分析.以16位单片机(MC9S12X128)为主控芯片,设计了电子节气门控制系统的软硬件,实现了基于扭矩控制的汽车电子节气门精确控制.通过试验验证了系统的基本功能,经进一步完善,此系统可满足实...     

基于PIC18F458的电子节气门控制系统设计

针对电子节气门的构造及其机械结构中存在的非线性问题,设计了基于PIC18F458的电子节气门控制系统。该系统利用PIC的A/D转换以及脉宽调制功能来控制节气门,实现了电子节气门的位置控制。试验结果表明,该电子节气门控制系统具有良好的跟随特性,提高了汽车的动力性、平稳性和经济性。     

天然气发动机电子节气门控制系统的研究

介绍基于电控调压器的增压单燃料CNG发动机的系统组成,在分析电子节气门结构和驱动原理的基础上,开发了以MC68376为主芯片的电子节气门控制系统,采用TLE6209设计了电子节气门驱动电路。设计了基于模糊自整定参数PID控制器,通过电子节气门在CNG发动机试验台架上的阶跃响应试验和油门开度与节气门开度的跟踪响应试验,验证了所设计的节气门控制系统可以实现对电子节气门精确、快速和稳态误差小的闭环控制。     

基于Simulink的电子节气门控制策略开发

针对车用电子节气门的非线性特征,提出了带复位弹簧和摩擦补偿器的PID控制策略.先分析电子节气门的物理特性,根据此特性使用Simulink建立了物理模型和控制策略模型,并进行模型仿真和参数初步整定,然后使用Simulink的Embedded-Coder工具将控制策略模型自动生成C代码,集成到自主开发的ECU中,最后在硬件...     

Adaptive Throttle Control for Speed Tracking

Electronic throttle control is an important part of every advanced vehicle control system. In this paper we design an adaptive control scheme for electronic throttle that achieves good tracking of arbitrary constant speed commands in the presence of unknown disturbances. The design is based on a simplified linear vehicle model which is derived from a validated nonlinear one. The designed control scheme is simulated using the validated full order nonlinear vehicle model and tested on an actual vehicle. The simulation and vehicle test results are included in this paper to show the performance of the controller. Due to the learning capability of the adaptive control scheme, changes in the vehicle dynamics do not affect the performance of the controller in any significant manner.