汽车ABS滑模变结构控制方法的研究_

汽车ABS滑模变结构控制方法的研究
   摘要：“边界层”法被认为是一种常用的有效的汽车ABS滑模变结构控制方法。“边界层”法虽然可以削弱系统的抖振，但是它同时也消除了滑模变结构控制的鲁棒性的优点，针对这一缺点提出了采用改进的指数趋近率的滑模变结构控制方法，该方法具有抖振小及良好的鲁棒性的优点。对采用该指数趋近率的汽车ABS滑模变结构控制系统进行了仿真研究。仿真结果表明，该方法在汽车ABS的控制中是有效的。
   引言
   滑模变结构控制(Variable Structure System with SlidingMode,VSS)是一种常用的控制策略。它与常规控制的根本区别在于控制的不连续性。它可以迫使系统在一定条件下沿规定的状态轨迹作小幅度高频率的上下运动，即滑动模态。
   这种滑动模态是可以设计的，且与系统的参数及扰动无关，这样，处于滑模运动的系统就具有很好的鲁棒性[1]。许多研究工作及工程实践已经证明,滑模变结构控制具有响应速度快、对参数及外加干扰不灵敏、无需系统在线辨识、物理实现简单等许多本质上的优点[2]。因此，近几年来，滑模变结构控制受到了广泛的重视，它可以用于非线性系统。
   汽车防抱死制动控制系统具有其自身的特点，除汽车本身环境差要求系统抗干扰能力强及高可靠性以外，一个重要的特点是控制过程要求快速，这样对控制算法有很大的限制，复杂的算法无法满足快速这一要求[3]。此外汽车制动过程具有明显的非线性、时变性和不确定性等特点，所以滑模变结构控制同样适用于防抱死控制系统。目前关于汽车ABS的滑模变结构控制的研究已成为热点。然而，滑模变结构控制也存在抖动的缺点。如何消除抖动是滑模变结构控制研究的重要课题。文献[4-5]关于汽车ABS的滑模变结构控制器的设计多采用饱和函数替代符号函数以消除系统的抖振，这种方法称为“边界层”法。“边界层”法虽然削弱了系统的抖振，它同时也破坏了系统的结构，严格意义讲，系统不再是变结构系统，不再存在滑动模态，同时也就消除了滑模变结构控制的鲁棒性优点。本文采用改进的指数趋近率的滑模变结构控制的方法设计了汽车ABS控制器，可以兼有抖振小及良好的鲁棒性的优点。
   1  系统描述
   1.1  单轮车辆模型

4 结论
本文针对汽车ABS控制系统采用改进的指数趋近率的方法进行了滑模变结构控制器的设计，并对单轮车辆系统模型进行仿真研究，仿真结果表明改进的指数趋近率的滑模变结构控制适合于非线性的汽车防抱制动系统。采用改进的滑模变结构控制的汽车ABS使系统更稳定，能够更有效地抑制系统的抖振，同时系统的制动时间较短，响应速度快、对参数及外加干扰不灵敏，控制效果较好。通过对这种控制方法的设计和仿真研究说明该方法在汽车ABS的控制中是切实有效。

文章来自：滑模机械网

文章作者：信息一部

『新闻推荐』

『关闭窗口』

网站建设 | 广告刊登 | 汇款说明 E-mail: admin@chinasfm.com 技术支持:简双工作室
电话：0371-69131532 传真：0371-63942657-8001
版权说明：本站部分文章来自互联网，如有侵权，请与信息处联系