EPS的模糊控制研究

傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已被電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）替代，因為其模塊化設(shè)計可維持轉(zhuǎn)向的感覺，并且對環(huán)境友好。EPS主要功能是改善由駕駛員感知的轉(zhuǎn)向感覺水平。但是，EPS表現(xiàn)出高度非線性，存在非線性摩擦和道路擾動等問題。因此，傳統(tǒng)的線性控制將導(dǎo)致動態(tài)性能變差或系統(tǒng)不穩(wěn)定。為解決這個問題，應(yīng)將滑?？刂破鳌⒛：刂破骱虷∞控制應(yīng)用到EPS中。之前的研究沒有考慮制動器飽和度的非線性效應(yīng)。同時控制輸入的限制也會降低閉環(huán)系統(tǒng)的性能，并導(dǎo)致大擾動下的不穩(wěn)定性。很多文獻對線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性和非線性系統(tǒng)受輸入約束的問題進行了研究。要解決這個問題，多數(shù)情況下須給出初始條件，以避免非線性系統(tǒng)在低增益控制下的輸入約束。

摩擦和道路擾動是EPS非線性因素的主要來源，因此須基于簡化線性模型，設(shè)計的EPS常規(guī)線性控制器會導(dǎo)致動態(tài)性能變差或系統(tǒng)不穩(wěn)定。電刷式直流電動機被越來越多地應(yīng)用于EPS控制，但其輸入電流在實際應(yīng)用中受到限制。設(shè)計上沒有考慮飽和效應(yīng)的控制率，可能會影響系統(tǒng)穩(wěn)定。高木-關(guān)野提出的TS模糊算法是用來代表EPS的非線性行為，對非線性EPS的穩(wěn)定條件提出線性矩陣不等式形式（LMI）。仿真結(jié)果表明，無論在飽和或受約束情況下，都可以使閉環(huán)EPS穩(wěn)定，并在非線性摩擦道路和飽和執(zhí)行器干擾等情況下提供全穩(wěn)定的駕駛條件。

刊名：Journal of the Franklin Institute（英）

刊期：2014年第5期

作者：D.Saifia et al

編譯：李雪