基于滑模控制理论和极限学习机干扰估计的线控转向车辆控制系统的研究
发布时间：2022-02-17 19:46
随着汽车工业的不断发展,人们对汽车舒适性与安全性也有了更高的标准。汽车转向系统是汽车底盘设计的关键技术之一,对于提升汽车驾驶舒适性和安全稳定性具有重要作用。近年来,线控转向车辆凭借其智能化水平高、节约内饰空间、满足轻量化要求、安全性高、舒适性强等诸多优势受到广大学者、汽车厂商以及电子控制设备供应商的青睐。本文在滑模理论研究的基础上,研究讨论了基于线控转向系统的控制策略设计。本文首先分析了线控转向系统的工作原理,充分理解各个转向控制组件的作用,构建各个组件的动力学模型,然后综合分析得到系统的综合模型,为接下来的控制策略设计提供精准的数学模型。紧接着,结合鲁棒自适应技术和极限学习机干扰估计技术的特点,本文提出了基于极限学习机干扰估计的自适应积分终端滑模控制,进一步提高线控转向系统的跟踪性能。与传统基于最小二乘方法的极限学习机有所不同,本文所设计的极限学习机在基于系统全局闭环稳定意义下自适应地估计系统集总干扰。基于该控制策略的系统误差不仅能够实现有限时间收敛,同时能通过极限学习机有效估计并补偿系统集总扰动,提高系统跟踪精度和鲁棒性。同时文中还引入了传统线性控制、传统滑模控制以及非奇异快速终端...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 线控转向车辆控制系统研究的背景和意义
1.2 线控转向汽车的研究现状
1.2.1 线控转向汽车国外研究现状
1.2.2 线控转向汽车国内研究现状
1.3 线控转向系统控制策略的研究现状
1.3.1 线控转向系统控制策略的国外研究现状
1.3.2 线控转向系统控制策略的国内研究现状
1.4 线控转向系统的现存问题以及发展方向
1.5 论文主要内容和结构
第二章 线控转向车辆控制系统建模
2.1 线控转向控制系统简介
2.2 车辆线控转向控制系统主要组件的数学模型
2.2.1 方向盘总成建模
2.2.2 执行机构总成建模
2.3 线控转向系统综合模型
2.3.1 建立连续时间线控转向系统综合模型
2.3.2 模型参数不确定处理
2.3.3 建立离散时间线控转向系统综合模型
2.4 本章小结
第三章 线控转向车辆控制策略研究
3.1 线控转向系统的前轮转角跟踪控制器设计原理及变量定义
3.1.1 线控转向系统的前轮转角跟踪控制器设计原理
3.1.2 控制器变量定义
3.2 基于线控转向系统的PID控制器设计
3.3 传统滑模控制理论介绍
3.3.1 滑模控制原理简介
3.3.2 传统滑模控制器设计方法
3.4 基于线控转向系统的普通滑模控制器设计与抖振抑制方法
3.4.1 线控转向系统滑模控制器设计
3.4.2 稳定性分析
3.4.3 抖振抑制方法
3.5 线控转向系统的终端滑模控制器设计
3.5.1 终端滑模控制介绍
3.5.2 线控转向系统的非奇异快速终端滑模控制器设计
3.5.3 稳定性分析
3.6 基于极限学习机的积分终端滑模控制器设计
3.6.1 极限学习机数学基础
3.6.2 基于极限学习机干扰估计的积分终端滑模控制器设计
3.6.3 稳定性分析
3.7 基于输入输出模型的离散积分终端滑模控制器设计
3.7.1 基于离散控制的干扰估计技术
3.7.2 基于线控转向系统的鲁棒DITSM控制策略设计
3.7.3 系统稳定性分析
3.8 本章小节
第四章 基于线控转向系统控制策略的仿真研究
4.1 仿真环境设置
4.1.1 连续控制策略仿真配置
4.1.2 离散控制策略仿真配置
4.2 基于连续控制策略的线控转向系统仿真验证
4.2.1 方案一基于正弦参考信号的仿真结果及分析
4.2.2 方案二基于梯形参考信号的仿真结果及分析
4.2.3 方案三ELM估计性能仿真结果及分析
4.3 基于离散控制策略的线控转向系统仿真验证
4.3.1 方案一正弦参考信号的仿真结果及分析
4.3.2 方案二梯形参考信号的仿真结果及分析
4.4 本章小结
第五章 全文总结与展望
5.1 全文总结
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]线控转向系统路感模拟与主动回正控制[J]. 赵含雪,李芳,吴艳,廖承林. 电工电能新技术. 2020(04)
[2]新经济视角下汽车底盘新技术有关分析[J]. 古丽尼尕尔·库尔班. 时代汽车. 2020(03)
[3]细数2019年十大汽车热点技术[J]. 阎明炜. 汽车维修与保养. 2020(02)
[4]瞄准智能驾驶，舍弗勒的新一轮战略布局[J]. 陈琦. 汽车与配件. 2019(23)
[5]线控转向系统路感模拟控制研究[J]. 陈应鹏,刘贺. 内燃机与配件. 2019(22)
[6]汽车线控转向系统及关键技术研究[J]. 王忠栋. 时代汽车. 2019(18)
[7]5G推动无人驾驶进入快车道[J]. 张政. 通信企业管理. 2019(08)
[8]浅谈基于线控转向系统的无人驾驶技术发展[J]. 王岁红. 科技经济导刊. 2019(19)
[9]基于线控转向系统的无人驾驶技术发展[J]. 李时雨. 汽车工程师. 2018(03)
[10]线控汽车底盘控制技术研究进展及展望[J]. 宗长富,李刚,郑宏宇,何磊,张泽星. 中国公路学报. 2013(02)
博士论文
[1]在线预测的极限学习机方法研究[D]. 于海洋.吉林大学 2019
[2]线控转向汽车容错控制方法研究[D]. 田承伟.吉林大学 2010
[3]汽车线控转向路感模拟与主动转向控制策略研究[D]. 郑宏宇.吉林大学 2009
[4]线控转向系统控制策略研究[D]. 杨胜兵.武汉理工大学 2008
硕士论文
[1]线控四轮转向车辆的非线性控制策略研究[D]. 王伍洋.吉林大学 2019
[2]基于滑模控制理论的线控转向车辆横摆稳定性控制系统研究[D]. 史立恒.合肥工业大学 2019
[3]基于模型设计的无刷直流电机控制系统开发与应用[D]. 王全刚.广东工业大学 2019
[4]基于CarSim的汽车线控转向系统控制策略研究[D]. 冯晓志.山东理工大学 2019
[5]线控转向系统主动转向控制研究[D]. 张杰.江苏大学 2018
[6]基于PMSM的汽车线控转向系统控制器的研究与实现[D]. 王岁.天津工业大学 2018
[7]电液助力转向系统对大型营运车辆客运安全的影响分析[D]. 谷润民.长安大学 2014
[8]线控转向系统控制策略及路感模拟的研究[D]. 公伟强.长安大学 2013
[9]汽车线控转向系统双向控制方法研究[D]. 胡茹飞.吉林大学 2012
[10]基于汽车线控转向系试验台的在环系统仿真[D]. 赵威.湖南大学 2012
本文编号：3630003
【文章来源】：合肥工业大学安徽省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 线控转向车辆控制系统研究的背景和意义
1.2 线控转向汽车的研究现状
1.2.1 线控转向汽车国外研究现状
1.2.2 线控转向汽车国内研究现状
1.3 线控转向系统控制策略的研究现状
1.3.1 线控转向系统控制策略的国外研究现状
1.3.2 线控转向系统控制策略的国内研究现状
1.4 线控转向系统的现存问题以及发展方向
1.5 论文主要内容和结构
第二章 线控转向车辆控制系统建模
2.1 线控转向控制系统简介
2.2 车辆线控转向控制系统主要组件的数学模型
2.2.1 方向盘总成建模
2.2.2 执行机构总成建模
2.3 线控转向系统综合模型
2.3.1 建立连续时间线控转向系统综合模型
2.3.2 模型参数不确定处理
2.3.3 建立离散时间线控转向系统综合模型
2.4 本章小结
第三章 线控转向车辆控制策略研究
3.1 线控转向系统的前轮转角跟踪控制器设计原理及变量定义
3.1.1 线控转向系统的前轮转角跟踪控制器设计原理
3.1.2 控制器变量定义
3.2 基于线控转向系统的PID控制器设计
3.3 传统滑模控制理论介绍
3.3.1 滑模控制原理简介
3.3.2 传统滑模控制器设计方法
3.4 基于线控转向系统的普通滑模控制器设计与抖振抑制方法
3.4.1 线控转向系统滑模控制器设计
3.4.2 稳定性分析
3.4.3 抖振抑制方法
3.5 线控转向系统的终端滑模控制器设计
3.5.1 终端滑模控制介绍
3.5.2 线控转向系统的非奇异快速终端滑模控制器设计
3.5.3 稳定性分析
3.6 基于极限学习机的积分终端滑模控制器设计
3.6.1 极限学习机数学基础
3.6.2 基于极限学习机干扰估计的积分终端滑模控制器设计
3.6.3 稳定性分析
3.7 基于输入输出模型的离散积分终端滑模控制器设计
3.7.1 基于离散控制的干扰估计技术
3.7.2 基于线控转向系统的鲁棒DITSM控制策略设计
3.7.3 系统稳定性分析
3.8 本章小节
第四章 基于线控转向系统控制策略的仿真研究
4.1 仿真环境设置
4.1.1 连续控制策略仿真配置
4.1.2 离散控制策略仿真配置
4.2 基于连续控制策略的线控转向系统仿真验证
4.2.1 方案一基于正弦参考信号的仿真结果及分析
4.2.2 方案二基于梯形参考信号的仿真结果及分析
4.2.3 方案三ELM估计性能仿真结果及分析
4.3 基于离散控制策略的线控转向系统仿真验证
4.3.1 方案一正弦参考信号的仿真结果及分析
4.3.2 方案二梯形参考信号的仿真结果及分析
4.4 本章小结
第五章 全文总结与展望
5.1 全文总结
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]线控转向系统路感模拟与主动回正控制[J]. 赵含雪,李芳,吴艳,廖承林. 电工电能新技术. 2020(04)
[2]新经济视角下汽车底盘新技术有关分析[J]. 古丽尼尕尔·库尔班. 时代汽车. 2020(03)
[3]细数2019年十大汽车热点技术[J]. 阎明炜. 汽车维修与保养. 2020(02)
[4]瞄准智能驾驶，舍弗勒的新一轮战略布局[J]. 陈琦. 汽车与配件. 2019(23)
[5]线控转向系统路感模拟控制研究[J]. 陈应鹏,刘贺. 内燃机与配件. 2019(22)
[6]汽车线控转向系统及关键技术研究[J]. 王忠栋. 时代汽车. 2019(18)
[7]5G推动无人驾驶进入快车道[J]. 张政. 通信企业管理. 2019(08)
[8]浅谈基于线控转向系统的无人驾驶技术发展[J]. 王岁红. 科技经济导刊. 2019(19)
[9]基于线控转向系统的无人驾驶技术发展[J]. 李时雨. 汽车工程师. 2018(03)
[10]线控汽车底盘控制技术研究进展及展望[J]. 宗长富,李刚,郑宏宇,何磊,张泽星. 中国公路学报. 2013(02)
博士论文
[1]在线预测的极限学习机方法研究[D]. 于海洋.吉林大学 2019
[2]线控转向汽车容错控制方法研究[D]. 田承伟.吉林大学 2010
[3]汽车线控转向路感模拟与主动转向控制策略研究[D]. 郑宏宇.吉林大学 2009
[4]线控转向系统控制策略研究[D]. 杨胜兵.武汉理工大学 2008
硕士论文
[1]线控四轮转向车辆的非线性控制策略研究[D]. 王伍洋.吉林大学 2019
[2]基于滑模控制理论的线控转向车辆横摆稳定性控制系统研究[D]. 史立恒.合肥工业大学 2019
[3]基于模型设计的无刷直流电机控制系统开发与应用[D]. 王全刚.广东工业大学 2019
[4]基于CarSim的汽车线控转向系统控制策略研究[D]. 冯晓志.山东理工大学 2019
[5]线控转向系统主动转向控制研究[D]. 张杰.江苏大学 2018
[6]基于PMSM的汽车线控转向系统控制器的研究与实现[D]. 王岁.天津工业大学 2018
[7]电液助力转向系统对大型营运车辆客运安全的影响分析[D]. 谷润民.长安大学 2014
[8]线控转向系统控制策略及路感模拟的研究[D]. 公伟强.长安大学 2013
[9]汽车线控转向系统双向控制方法研究[D]. 胡茹飞.吉林大学 2012
[10]基于汽车线控转向系试验台的在环系统仿真[D]. 赵威.湖南大学 2012
本文编号：3630003
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3630003.html
