汽车防抱死制动系统的鲁棒控制

为了提高汽车防抱死制动系统的鲁棒性能,设计了该系统的鲁棒控制器.通过对汽车防抱死制动系统的基本结构和工作原理的分析,给出了适于鲁棒控制器设计的1/4车辆系统的数学模型,然后用闭环增益成形算法设计出汽车防抱死制动系统的鲁棒控制器,最后用Matlab进行了汽车防抱死制动过程的仿真.仿真结果表明:该控制系统能充分利用最大附着力制动,并可提高汽车制动时的操作稳定性,当车的重量发生变化时,滑移率仍然维持在期望值0.2左右,提前了0.5 s抱死,抱死时滑移率还在0.15左右,控制器的鲁棒性能较好.     

输入具有不确定性的切换系统状态反馈镇定

利用状态反馈镇定理论，讨论系统本身具有不确定性和输入通道也具有不确定性的非线性切换系统的鲁棒反馈镇定问题．根据Lyapunov稳定性原理给出一种鲁棒稳定控制器的设计方法，当系统满足一定条件的前提下，可以通过适当的切换使系统渐进稳定．并对相应的例子进行仿真．     

具有输出延迟的网络化切换系统的稳定性分析

为了增强网络化切换系统适应时延的动态性能,利用Lyapunov稳定性理论,设计了一种切换观测器和相应的切换控制器,给出了对任意切换规则和延迟周期数,都能保证整个闭环网络化切换系统稳定的充分条件．并给出了求解切换观测器增益和切换控制器增益的锥补线性化方法,仿真实例说明了所提方法的有效性．     

一类切换随机系统的事件触发控制

研究了切换随机系统的事件触发控制问题,为避免Zeno行为和减少不必要的通信传输,提出一种基于采样数据的事件触发控制方案。首先,假设控制器可以获取系统状态和开关信号的同步采样信息。利用合并切换信号技术,将闭环系统建模为具有状态误差和增广切换信号的切换随机系统。然后,通过多重李雅普诺夫函数方法和范数放缩,获得了充分的均方指数稳定性条件。同时,给出了切换随机系统的稳定控制器设计方法。最后,通过数值仿真验证了方法的有效性。     

变时滞不确定广义Markovian跳系统的滑模控制

针对一类含有变时滞和非匹配不确定参数的随机广义Markovian跳系统,提出一种滑模控制的方案。首先构造不带跳变的切换函数,利用线性矩阵不等式给出该系统随机鲁棒渐近稳定的充分条件;然后,为使闭环系统的状态轨迹在有限时间内到达切换面,利用Lyapunov稳定性方法设计了滑模控制器及切换规则;最终使闭环系统产生稳定的滑动模态。数值算例验证了该方法的有效性和可行性。     

欠驱动水面船舶的有限时间航迹跟踪控制

针对欠驱动水面船舶的快速航迹跟踪控制问题,本文设计了一种基于终端滑模控制方法的分散控制器。通过引入辅助线性滑模面进行切换控制,避免了传统终端滑模面中状态可能为零而导致控制无穷大的奇异问题,且使欠驱动水面船舶能够在有限时间内快速跟踪并保持期望的轨迹。本文结合有限时间稳定性理论证明了终端滑模控制方法具有限时间收敛作用这一特性;借助Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的稳定性。仿真结果表明:该算法控制效果良好,且对外界环境干扰具有一定的鲁棒性能。     

电动车辆ABS的改进线性二次型最优控制

为充分利用轮毂电机控制精确和响应迅速的优势,提高电动车辆制动防抱死控制的稳定性,提出一种用于轮毂电机电动车辆制动防抱死系统(ABS)协调控制的改进线性二次型最优控制方法.建立电动车辆纵向动力学模型;结合复合制动系统的协调控制策略,分析现有线性二次型最优控制算法无法用于防抱死控制器设计的原因,提出一种通过构造虚拟阻尼量以及无穷小量来建立黎卡提方程的改进型线性二次型最优控制算法,并据此设计了防抱死控制器.在高附着路面、中附着路面和低附着路面3种不同行驶工况,对分别安装有改进线性二次型最优防抱死控制器和滑模防抱死控制器的电动车辆的紧急制动性能进行了仿真分析.结果表明:在不同附着系数路面行驶工况下,改进线性二次型最优控制算法能够有效提高电动汽车防抱死控制系统的控制精度和响应速度.     

基于模糊规则切换的转台伺服系统研究

以三轴转台伺服控制系统为研究对象,设计了一种基于模糊规则切换的模糊控制和模糊PID控制相结合的复合控制器.该控制器具有模糊控制超调量小、稳定性和鲁棒性好以及PID控制快速性、精度高的优点;基于模糊规则的切换保证了2种控制方法之间的平滑过渡,避免了阈值切换导致的系统不稳定.仿真结果表明,与传统PID控制相比,该复合控制方法能够有效提高三轴转台伺服控制系统的动态性能和鲁棒稳定性.     

基于切换多胞系统的高超声速飞行器鲁棒控制

为了解决高超声速飞行器的包线跨度大和包线范围内模型参数时变系统的稳定与镇定问题,提出一种新的基于切换多胞系统的鲁棒控制方法．将飞行器包线范围内的飞行动态建模为切换多胞系统,采用基于参数依赖多胞Lyapunov函数与平均驻留时间方法,给出了系统在参数任意快变下渐近稳定的控制器综合方法．仿真结果表明:控制器具有良好的响应特性,可实现对指令的精确跟踪．该控制方法可克服传统切换控制的控制量输出跳跃现象,有助于降低系统分析与设计保守性．     

基于LuGre模型的反演自适应滑模ABS控制

针对车辆紧急制动过程中增加车辆行驶安全以及寻求最优刹车策略的要求,对车辆稳定控制系统中防抱死制动系统进行研究,提出一种基于LuGre动态轮胎模型的防抱死制动系统的反演(backstepping)自适应滑模控制方法.首先,构建结合LuGre动态轮胎模型的1/4车辆模型,应用实际轮胎数据拟合LuGre模型参数.其次,利用纵向动力学和滑移率的关系搭建控制系统模型设计反演自适应的滑模控制器,在自适应控制器作用下快速跟踪期望滑移率并改善系统的输出抖动,根据Lyapunov稳定性理论对该方法的稳定性进行了证明.最后,在良好路面和低附着路面上进行车辆紧急制动仿真实验,对该方法的可行性及有效性进行验证.     

New Method of Road Surface Identification in Anti-Lock Braking System

Based on the vehicle-road dynamic model, the road characteristic parameter, which depends on different types of road surfaces, is introduced and a new method of road surface identification for automotive anti-lock braking system (ABS) is proposed. According to the characteristics of vehicle-road dynamic model, a simple math resolution method of the model‘s factors is established. Only using the information of wheel speed, the vehicle reference velocity and the wheel slip ratio are estimated real-timely. And based on the wheel dynamic model, the road characteristic parameter is determined to identify the road surface for the determination of thresholds of ABS regulative parameters. With this new method, the road surface identification can be accurately obtained and calculation time is short that it can meet the ABS real time control need, and it also improves the performance of ABS.     

摩托车ABS部件原理分析

简要介绍了摩托车ABS部件的基本结构和工作原理;通过ABS试验台上的测试结果对该部件的工作特性进行了分析。结果表明,该部件在制动过程中通过抑制尖脉冲使其制动系统压力缓升,从而更好地在部分路面上起到防抱死作用。并指出了该ABS部件内压力吸收总成不能引起制动器中油压持续振荡的原因。     

模糊PID控制在车辆制动过程中的应用

采用模糊PID控制算法,在Matlab/Simulink环境建立一个单轮车辆防抱死制动系统仿真模型对ABS进行仿真。在汽车防抱死制动系统控制中,由于被控参数具有时变性、非线性、不确定性等因素,常规PID控制算法难以满足控制要求。将模糊理论与PID控制算法相结合构成自适应模糊PID控制器,让PID参数随要求不同而调整,从而对不同情况使用不同参数,实现对PID参数Kp、Ki、Kd最佳调整。实际运行结果表明,该控制器取得了较好的快速性和稳定性.     

基于Matlab／Simulink的汽车防抱制动控制逻辑

在Matlab/Simulink仿真环境下实现了带防抱制动系统(ABS)的车辆动力学模型的计算机仿真.针对防抱控制器的关键——防抱制动控制逻辑,建立了Stateflow有限状态机模型,并结合4通道汽车防抱制动系统实现了对Stateflow模型的设计和调试,达到了满意的控制效果.     

ABS智能控制器的设计与仿真

车辆ABS(Antilock Braking System)智能控制是一种优于传统ABS控制的控制技术,能够将车轮滑移率控制在目标滑移率附近,并且自动识别道路附着状况搜索最佳滑移率值,达到利用路面最大附着力的自适应效果.在建立车辆单轮防抱死仿真系统的基础上,设计了一个基于最佳滑移率的积分分离PID自适应控制器,并分别对此进行数字仿真与实物实验,结果表明,该控制器的控制稳定性、鲁棒性和自适应性均取得了良好的效果.     

Adaptive Noise Cancellation Method Used for Wheel Speed Signal of Integrate ABS/ASR System

The anti-lock braking system (ABS) and anti-slip regulation system(ASR) are the very i mportantparts of active safety systems used for modern vehi-cles . This two systems make up of commonintegratesystem ABS/ASR[1 ,2]. At present ,the main controlmethodin ABS/ASRis the logic threshold method.When getting the wheel speed signal ,ECUcomputesand applies control after comparing current signalwith the threshold[3 -5].Because of many reasons ,the wheel speed sig-nals sampled in ABS/ASRalw…     

基于动能转化的汽车制动模型的建立及仿真

分析汽车制动过程时普遍采用的制动模型是从车体受力角度建立的。提出一种基于动能转化建立制动模型的新方法。该方法根据车体动能主要消耗在轮胎与地面的摩擦和制动器内摩擦的原则,推导出制动过程的数学模型。为验证制动模型的正确性,在Matlab／Simulink环境下对安装防抱死制动系统（ABS）的模型和未安装ABS的模型进行仿真实验。仿真实验结果与装有防抱死制动系统的车体道路试验结果相比较,结果表明基于动能转化方法分析制动过程是可行的。     

基于改进切换函数的电动轮汽车ABS滑模控制

虽然滑模变结构控制策略的快速性和鲁棒性能够满足紧急制动时车辆的控制要求,但控制器的切换作用使系统出现奇异点,为最佳滑移率的在线辨识带来了困难.针对这一问题,提出一种改进切换函数的滑模变结构控制策略,利用车轮工作状态与滑移率变化趋势之间的关系,动态优化控制器的切换函数,使滑模面逼近最佳滑移率.仿真结果以及硬件在环实验表明,该方案可有效提高车辆的制动性能,并对路面变化引起的严重非线性具有良好的自适应能力.