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《汽車abs的滑模變結(jié)構(gòu)控制研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、東北大學碩士學位論文摘要汽車ABS的滑模變結(jié)構(gòu)控制研究摘要汽車防抱死制動系統(tǒng)(ASS)是一種新型的汽車安全裝置,其主要功能是在汽車制動時防止車輪抱死,縮短制動距離并保持良好的方向穩(wěn)定性。ABS是一種強非線性時變系統(tǒng),必須采用魯棒性較強的非線性控制器來加以控制?;W兘Y(jié)構(gòu)控制作為一種重要的魯棒控制方法,能夠使非線性系統(tǒng)保持穩(wěn)定并能克服模型的不確定性。本文針對汽車ABS在魯棒控制方面的要求,選擇滑模變結(jié)構(gòu)控制方法設計汽車ABS。但是,滑模變結(jié)構(gòu)控制中由于控制器的非線性使得系統(tǒng)的控制信號產(chǎn)生高頻的抖振,而實際系統(tǒng)中所有的執(zhí)行器帶寬都是有限的,無法實現(xiàn)高頻的
2、切換。同時高頻的抖振會導致系統(tǒng)元件的損壞。因此何消除抖振是滑模變結(jié)構(gòu)控制的重要研究課題,亟待解決。基于以上分析,本文對滑模變結(jié)構(gòu)控制理論名EABS中的應用進行了研究和探討。主要工作如下:在闡述汽車防抱死制動系統(tǒng)控制機理的基礎上,對當今國內(nèi)外使用的主要ABS控制方法進行了討論和分析,比較了各自性能的優(yōu)劣,其中重點介紹了滑模變結(jié)構(gòu)控制方法;根據(jù)車輛本身的結(jié)構(gòu)特點和物理學原理,建立了單輪車輛的動力學模型,并設計了滑模變結(jié)構(gòu)控制器;利用MATLAB中的SIMULINK仿真工具,針對車輛在干路面、濕路面、以及滑路面條件下的制動情況進行了仿真研究。仿真結(jié)果表明采
3、用改進的滑模變結(jié)構(gòu)控制器的ABS有效地抑制了系統(tǒng)的抖振,并且能夠很好地跟蹤路面最佳滑移率的變化,制動力矩的變化也比較平穩(wěn),保證了車輛制動過程的穩(wěn)定性要求,而且系統(tǒng)具有良好的魯棒性?!P(guān)鍵詞;防抱死制動系統(tǒng);滑移率;變結(jié)構(gòu)控制;滑動模態(tài);指數(shù)趨近律;抖振;魯棒性一Ⅱ一東北大學碩士學位論文AbstraetOntheVariableStructureControlwithSlidingModefortheAutomotiveAnti-lockBrakingSystemsAbstractAnti-lockBrakingSystem(ABS)isakindof
4、newsafetydeviceforautomobile,whosemainfunctionistopreventthewheelfromloeld.gwhenbraking,shortenthebrakingdistance,andmaintainthegooddirectionalstability.ABSisakindofstrongnonlinearandtime-dependentsystem.Thereforetheslrongrobustnessnon-linearcontrollermustbeadoptedtocontrolit.T
5、hevariablesmleturecontrolwithslidingmode.a(chǎn)sanimportantrobustnesscontrolmethod.c姐133RkethenonlinearsystemtomaintainstabilizationandOVCl'cometheuncertaintiesofthemodel.∞thevariablestructureconll"ol晰thslidingmodemethodisadopted,whichcanmeettherequestoftheAB$.However,$i11cethenonli
6、nearityofthevnriablestructurewithslidingmodecontrollercancausethehigllfrequencychatteringandalltheac=tI】latOl"bandwidthinthepracticalsystemisoftenlimited,aninfiniteswitchingfrequencycannotbeattained.Furthermore.thehighfrequencyi.putsignalchatteringcanalsoleadtothedamageofsystem
7、elements.Thereforehowtoeliminatethechatteringisasignificantresearchconcerningofthevariablestl'ueturecontrolwithslidingmodeandwhichneedstobesolved.Basedoiltheaboveanalysis,theapplicationofthevariablestructurecontrolwithslidingmodefortheautomotiveABSisstudied.111emaincontentsfll-
8、e鸛follows:Onthebasisofelaboratingonthecontrolmechanism