AMT换挡电机精确跟踪控制

介绍了AMT换挡执行系统的结构和原理,并对AMT换挡机构与电机进行分析与建模;基于变结构滑模控制原理,构造了换挡机构电机的非线性系统滑模控制器,使被控电机具有高精度的跟踪品质和较强的抗干扰能力。通过对2挡升3挡理想运动曲线跟踪控制仿真表明,滑模控制比传统PID控制跟踪精度高、响应速度快、抗干扰能力强,其不仅提高了挂挡过程换挡品质,而且又能保证同步器寿命。     

基于Simulink的半主动悬架PID控制与Fuzzy-PID控制仿真

文章基于在Matlab/Simulink对某车型建立二自由度四分之一半主动悬架模型,结合随机路面激励对PID控制和Fuzzy-PID控制策略进行仿真,从而改善车辆舒适性和操纵稳定性。PID控制以被控对象的偏差作为输入,经过比例,微分,积分过后得到控制量,控制简单,应用广泛,Fuzzy-PID是在PID控制基础上结合模糊控制,可以对存在非线性、多时变等较难建立精确数学模型的被控系统取得较好的控制效果。仿真结果表明:相较于被动悬架系统,两种控制策略的半主动悬架系统均改善了悬架性能,并且Fuzzy-PID控制效果明显优于PID控制并且具有良好的自适应能力。     

基于四轮主动转向的路径跟踪自动控制

对于四轮转向汽车,基于2自由度线性车辆模型设计了用于路径自动跟踪的最优控制算法.在Matlab/Simulink中以2自由度非线性车辆模型作为被控对象对控制算法进行仿真评价,仿真模型中对最优控制算法所确定的前、后轮转角分别施加一个惯性环节.双移线和蛇行工况下的仿真结果表明,路径和横摆角速度跟踪效果好,质心侧偏角得到有效抑制.该最优控制算法实现了四轮转向车辆的低速反相转向和高速同相转向.     

车辆智能前大灯系统控制算法的仿真与优化

文章对智能前大灯系统的控制算法进行研究,根据智能前大灯系统的随动特性选择模糊控制作为其控制算法,对其进行仿真并分析控制效果,之后根据控制效果对算法进行优化,在模糊控制的基础上引入PID控制,可以同时具有强应变性和高精度的优点,最后对模糊自适应PID控制算法进行仿真分析发现其控制效果良好,可以较精确地实现智能前大灯系统的控制。     

基于单神经元的汽车方向自适应PID控制

针对汽车方向动力学控制存在的非线性和参数时变不确定性问题，提出了一种新的基于单神经元的汽车方向自适应PID控制算法。该算法利用了神经网络的自学习和自适应能力，实现了方向PID控制器的参数在线自整定，从而避免了传统的自适应PID控制必须在线辨识被控系统的参考模型参数而带来的计算工作量大的问题。仿真计算和场地试验验证表明该控制算法可有效地控制汽车按照预期给定的轨迹行驶，且保证了汽车方向闭环控制系统具有较强的适应性和鲁棒性。     

基于神经网络的柴油机轨压模型补偿容错控制研究

电控柴油机高压共轨燃油喷射系统具有很强的非线性、时变性和扰动性,传统的控制方式难以精确控制系统的轨压。基于BP神经网络辨识得到了非线性柴油机燃油喷射系统模型,提出了一种模型补偿容错控制方法。该方法在PID参数模糊自整定控制的基础上,通过加入一个基于梯度下降算法的误差补偿控制器修正输出偏差,实现了对柴油机燃油喷射系统时变性和扰动性的控制。仿真结果证明了该方法的有效性,与传统PID控制和模糊PID控制相比具有更好的鲁棒性和抗扰动性。     

电液耦合转向系统转向盘转矩的自抗扰控制

为解决商用车电液耦合转向系统由于非线性、参数时变和外界干扰等因素造成的路感差的问题,提出了以理想转向盘转矩为目标的电液耦合转向系统自抗扰控制(ADRC)策略。在分析结构原理的基础上建立了系统的数学模型,针对商用车转向性能需求确定了基于车速和侧向加速度的驾驶员理想转向盘转矩,以此为目标采用自抗扰控制进行目标手力的跟踪。通过施加不同的干扰与PID控制对比仿真,结果表明设计的ADRC控制算法能很好地跟踪转向盘转矩,且具有更高的抗干扰能力,有效地提高了转向盘转矩闭环跟踪控制的鲁棒性。     

电控空气悬架车高调节与车姿控制研究

针对电控空气悬架在车高调节过程中存在的过充,过放以及震荡等不良现象和加速、减速、转弯以及路面随机干扰对整车姿态的影响,根据变质量充放气系统热力学理论,提出一种能够对气体质量流量进行自适应快速调节的单神经元PID控制方法。根据车辆动力学理论,建立了加速、减速、转弯以及路面随机干扰下的空气悬架车身高度调节系统整车模型。基于神经网络控制算法,设计了车身高度调节的单神经元PID控制器和整车姿态控制的BP神经网络PID控制器。为检验所设计控制器的性能,搭建了Matlab/Simulink车身高度控制仿真模型和整车姿态控制仿真模型。仿真结果表明所设计的控制系统不仅能够实现车身高度的有效调节,同时还能抑制车身高度调节中的整车姿态变化。     

匝道合流交通场景下自动驾驶汽车安全性测试评价方法

矿用无人运输车辆作业环境恶劣,存在大曲率弯道、坡道等非结构化道路明显特征,对无人化运输控制要求高。为改善PID等传统控制算法适应性问题,提高无人驾驶轨迹跟踪的车辆横纵向控制精度,提出一种纯跟踪与PID结合的多点预瞄横向控制、考虑模糊控制表参数拟合的纵向控制方法,减少控制参数的同时提高算法效果。根据传统控制算法设计基础控制器,结合基础算法优势进行横向与纵向控制算法设计,通过硬件在环仿真和实车测试验证算法的性能。试验结果表明,横向控制算法与斯坦利算法相比,车辆路径跟踪精度有明显改善,纵向控制方面,速度跟随误差<1 km/h,保证了车辆驾驶时的平稳性与舒适性。     

矿用无人运输车辆轨迹跟踪控制算法研究

矿用无人运输车辆作业环境恶劣,存在大曲率弯道、坡道等非结构化道路明显特征,对无人化运输控制要求高。为改善PID等传统控制算法适应性问题,提高无人驾驶轨迹跟踪的车辆横纵向控制精度,提出一种纯跟踪与PID结合的多点预瞄横向控制、考虑模糊控制表参数拟合的纵向控制方法,减少控制参数的同时提高算法效果。根据传统控制算法设计基础控制器,结合基础算法优势进行横向与纵向控制算法设计,通过硬件在环仿真和实车测试验证算法的性能。试验结果表明,横向控制算法与斯坦利算法相比,车辆路径跟踪精度有明显改善,纵向控制方面,速度跟随误差<1 km/h,保证了车辆驾驶时的平稳性与舒适性。     

集成式电子液压制动系统液压力变结构控制

针对集成式电液制动系统液压力控制中系统受到摩擦等非线性因素的影响而控制精度低的问题,简化了系统模型,并基于Stribeck摩擦模型重点对造成系统非线性特性的摩擦力进行分析。然后设计了针对I-EHB系统的抗积分饱和变结构控制方法,通过AMESim和Simulink联合仿真验证控制算法的有效性。最后搭建了IEHB系统样机和试验平台,进行了硬件在环台架试验,验证了控制算法的正确性。结果表明,采用抗积分饱和变结构控制器后,系统跟踪变幅值或变频率的目标信号的效果良好,控制精度高,系统性能得到明显改善。     

四轮独立驱动电动汽车路径跟踪鲁棒控制EI北大核心CSCD

针对四轮独立驱动电动汽车具有结构参数、外部干扰不确定性与非线性和过驱动等特征,提出了一种分层控制框架,以实现前轮转向与直接横摆力矩控制系统协同的车辆路径跟踪控制。首先,基于路径跟踪运动学模型,将车辆的路径跟踪问题转化为约束跟随问题;其次,设计了基于约束跟随的自适应鲁棒上层控制算法,该方法可以有效处理由模型不确定性和外部干扰引起的失配问题,并保证闭环系统的一致有界性和一致最终有界性;最后,设计了一种基于二次规划的下层分配算法满足所需的直接横摆力矩,并在Simulink-Carsim平台进行联合仿真。通过不同工况的仿真结果表明,所设计的自适应鲁棒控制算法具有良好的路径跟踪精度和鲁棒性。     

电动汽车驱动防滑控制方法对比分析

首先概述了电动车整车系统动力学控制的特点,再者对比分析了PID控制、模型跟踪控制以及动态自寻最佳滑转率的滑模变结构控制三种驱动防滑控制算法的优缺点,最后对后两种控制方法的鲁棒性进行对比分析,得到了动态自寻最佳滑转率的滑模变结构控制抗干扰性较强的结论.     

汽车发动机转速的滑模变结构控制

采用滑模变结构控制的方法进行汽车发动机转速控制。仿真结果表明利用变结构的滑动模态控制方法能克服PID控制算法的不足，很好地满足发动机转速控制的要求。     

基于Targetlink的电子节气门滑模变结构控制系统开发

分别用传统PID和滑模变结构两种控制算法对电子节气门控制器进行软件设计,首先在Matlab/Simu-link环境下构建电子节气门结构体和控制器模型,并进行仿真,对控制参数进行优化获得最佳控制效果,然后使用自动代码生成工具Targetlink,将模型中控制器模块转化为C代码,并进行软件在环仿真,最后配置硬件I/O接口,将代码下载到硬件中进行测试试验。两者试验结果对比说明,传统PID控制节气门模型参数时变系统存在一定的局限性,而滑模变结构控制系统具有良好的鲁棒性,能快速、准确控制节气门开度。     

线控转向系统转角反步控制算法研究

为实现商用车线控转向,设计一套新的线控转向系统架构及其转角跟踪控制算法。新的线控转向系统采用丝杠螺母结构中的丝杠直接控制纵拉杆,螺母通过带轮机构被电机驱动。对线控转向系统结构进行运动学分析,推导转向系统可变传动比,采用前轮转角为状态变量,建立线控转向系统二阶动力学模型。基于转角跟踪目标,采用反步控制算法,设计线控转向系统转角跟踪控制器,通过反馈系统线性化处理系统参数不确定和环境干扰问题,实现准确的目标转角跟踪,并建立李雅普诺夫函数,证明了采用反步控制的线控转向系统是渐进稳定的。搭建采用“丝杠螺母+带轮机构”架构的线控转向实车底盘测试台架,选取蛇形和混合工况进行控制算法验证。研究结果表明：与滑模控制算法的测试结果对比可知,反步控制算法绝对平均跟踪误差值降低了71.88%~79.57%,跟踪误差标准偏差值降低了71.32%~78.50%;线控转向系统反步控制转角跟踪算法能够减少系统收敛到原点的时间,抑制系统的抖振,提高车辆线控转向系统转角跟踪的操纵灵活性。     

FSAC赛车轨迹跟踪协同控制策略研究

针对中国大学生方程式赛车（FSAC）在比赛中横向-纵向协同控制的轨迹跟踪精度和稳定性问题,根据现代控制理论和经典控制理论提出一种以纵向速度为结合点的线性二次控制器（LQR）和比例-积分-微分算法（PID）的横纵向协同控制策略,并根据赛车相对参考轨迹的位置设计了一种协同控制器。建立二自由度车辆动力学模型,基于该模型设计了横向LQR位置跟踪控制器和纵向PID速度跟踪控制器。所设计的控制策略在CarSim和Simulink搭建的循迹工况联合仿真场景下进行仿真验证,仿真结果为纵向位置偏差小于0.07 m,横向位置偏差小于0.03 m。对控制算法进行实车验证,结果表明,该策略有效提高了赛车的轨迹跟踪精度和行驶稳定性。     

汽车电动助力转向系统助力性能的仿真研究

助力性能是评价汽车电动助力转向系统性能的重要指标，助力性能直接关系到汽车转向操作的安全性。以电动助力转向系统的跟踪性能和稳定性为控制系统设计目标，将经典控制理论的PID控制与虚拟样机技术相结合应用于电动助力转向控制系统的设计，创建了电动助力转向系统机电一体化仿真模型。计算机仿真结果证实．所设计的PID控制算法使电动助力转向系统具有良好的跟踪性能和稳定性，仿真结果为电动助力转向控制系统的设计提供了依据。     

基于模糊PID的汽车防抱制动系统控制策略的研究

在基于滑移率的ABS控制策略的基础上,建立了11自由度的汽车急转制动仿真模型。提出了一种参数自整定模糊PID控制算法,并采用了Bang-Bang控制和模糊PID控制分别对汽车ABS进行了仿真,其结果表明:模糊PID控制比Bang-Bang控制可以达到更好的效果。     

轮式工程车辆电液转向系统的设计及控制

根据电液转向系统的原理,设计电液转向系统的结构,进行选型,建立仿真模型,完成仿真实验,通过对试验结果的分析表明所设计的电液转向系统结构合理,可以满足转向需求。而且针对单杆腔转向油缸提出的双通道PID控制算法相比于单通道PID控制算法的确可以获得更理想的控制效果。