基于滑模变结构控制的叉车线控转向系统研究
电动叉车线控转向系统的设计
科技资讯2015 NO.29SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 业 技 术叉车是最为常见专用车辆,其工作场所、运输对象等因素决定了其要有较高的转向特性。
线控转向系统经过几代转向系统的改善与发展,省去了转向盘与转向执行机构之间的机械连接机构,由电机提供转向力矩和路感信息,实现了对车辆转向系统的主动控制,提高了车辆的操纵稳定性,使用于叉车转向系统。
该文以TE30型电动叉车为研究对象,阐述线控转向系统的原理,介绍其组成部件,分析其数学模型。
传动比可根据驾驶员驾驶的舒适度进行自由设计是线控转向系统最大的特点,因此设计线控转向系统重点在于设计传动比函数。
横摆角速度增益是车辆操作稳定性的指标之一,该文用其衡量传动比函数设计的合理性。
1 线控转向系统工作原理与模型线控转向系统由5个部分组成,分别为:转向盘总成、转向执行总成、控制器(ECU)、自动防故障系统和电源。
1.1 线控转向系统工作原理线控转向系统的工作原理:当驾驶员转动把手(即方向盘)时,传感器将转矩信号、转角信号及车速信号等转换为电信号并传递给主控制器ECU,ECU对这些传感器传来的信号进行分析与计算并发出控制转向电机的指令,最终实现车轮的转向[1]。
没有了转向盘与把手之间的机械连接,传动比也不再是固定值。
1.2 线控转向系统模型TE30型电动叉车相对于其他叉车结构较为简单,建模时可忽略非线性部分进行合理简化,简化为只包含把手、转向轴、转向电机、齿轮和转向轮等几个重要动力学元件的物理模型[4]。
转向手把模块数学模型:212sw swsw sw swd d d T J B T dt dtθθ--= (1)(1)路感电机模型。
21111112m m d m m m d d TT J B dt dt Gθθ--= (2)路感电机电枢回路的方程为:1111111a m a e a di d R i L k U dt dtθ++= (3)111m t a T k i =(4)由电机机械特性有:22222221m m am m m d d T T J B dt dt G θθ--= (5)①基金项目:中山市科技计划项目(No.2013A3FC0271)。
滑模变结构控制研究综述
滑模变结构控制研究综述摘要：本文主要介绍滑模变结构控制的研究情况。
先介绍了滑模变结构控制的发展历史及基本定义，并对国内外滑模变结构的研究现状进行了评述；然后论述了滑模变结构控制的主要研究方向，重点介绍了离散时间系统变结构控制的研究；最后对滑模控制的发展作了展望。
关键词：滑模；变结构控制；非线性控制；离散系统A survey of research on sliding mode variable structure controlAbstract: A survey on the current research of sliding mode variable structure control is introduced, including the history of the development and basic definitions; and then discussed the main research directions of the sliding mode variable structure control, which emphasizes on the discrete-time systems. Further more, research tendencies in this field are discussed.key words: sliding mode; variable structure control; nonlinear control;discrete-time systems1引言在非线性控制领域，鲁棒控制的典型代表是滑模变结构控制。
滑模变结构控制是目前非线性控制系统较普遍、较系统的一种综合方法。
它的突出优点是滑动模态对于参数摄动和外界扰动等不确定因素具有不敏感性，并且滑动模态的动态品质是可以预先设计的。
这种优异的性能对控制系统是十分重要的，目前已被广泛应用于机器人、伺服系统、空间飞行器、化工过程等领域[1~3]。
叉车线控转向系统转向执行电机控制器设计
叉车线控转向系统转向执行电机控制器设计近年来,物流业的蓬勃发展为叉车产业的兴起提供了良好的平台。
因其特殊的工作环境及自身特点,使得叉车对转向系统的要求较高,而且转向性能的优劣
直接影响到叉车行驶的安全性、操纵稳定性和工作效率。
线控转向作为新型的转向系统,它取消了转向盘与转向轮间的机械连接,转
向过程通过电信号方式控制,既能减少驾驶员的体力消耗,又可通过软件改变传
动比,因此,研发一款适用于叉车的线控转向系统具有广泛的市场前景。
本论文致力于研发叉车线控转向系统执行电机控制器。
主要研究工作包括以下内容：选用性能优异的永磁同步电机(简称PMSM)作
为叉车线控转向系统的执行电机,采用id=0的矢量控制策略,设计了基于电流环、速度环、位置环组成的三闭环控制系统方案。
利用Simulink对控制器进行系统建模仿真,结果表明：电机控制策略及控制器方案设计正确可行。
为获取执行电机转子位置和转速信息,设计了基于四线式旋转变压器和
AD2S1200解码芯片的硬件解码模块。
利用该模块解码获得的转子位置,提出一种基于电机转子电气角度与机械角度关系的过零检测角度获取方法,准确获取方向盘转角和前轮转角信息。
此外,按照功能需求,基于MC56F8367主控芯片进行详细的软硬件设计并给
出调试结果。
搭建了叉车线控转向模拟实验台架,并基于实验台架和控制器进行了叉车线控转向静态性能实验和动态性能实验。
实验结果表明,本文所设计的控制器瞬态响应快,位置跟随误差较小,能够满足叉车线控转向执行电机的控制要求。
基于滑模和PI的多轴转向系统交叉耦合控制
制。以 纵行转 向 为例仿真验证 了 控制算法的 有效性。
关键 词 ：工程车辆 转 向系统ｉ滑模控制ｉ交叉耦合控制 中图分类号 ：Ｔ ２ １ Ｐ ７． ４ 文献标志码 ：Ａ 文章编号 ：１７ —７ ８（０ ００ —０ １ —６ ６ ３ １０２ １） １ ０ ５
Ｂ ｉｎ ０ ９ ， ｈｎ ） ｅ＇ｇ１ １ １Ｃ ｉａ ｊ ｉ ０
Ａ ｂ ｔ ａ ｔ ａ ｎ ｏ ｓ ｕ ｔ ｎ ｖ ｈｃｅｗｈ ｃ ｄ ｐ ｎ ｅ ｔｄ ｖ ｎｂ －ｘｓｓｅ ｒ ｇ ｓ ｔｍ ｓｔｅｓｕ ｙｐ ｏｏｙ ｅ ｔｅ ｓ ｒ ｃ ：Ｔ ｋｉｇ ａｃ ｎ ｔ ｃｉ ｅ ｉｌ ｉｈ ｉ ｉ ｅ ｅ ｄ ｎ ｒ ｅ ｙ ８ ａ ｉ ｔｅｉ ｙｓ ｒ ｏ ｓｎ ｉ ｎ ｅ ａ ｔｄ ｒ ｔｔｐ ， ｈ ｈ ｃｏ ｓｃ ｕ ｌ ｇ ｃ ｎ ｏ ｔａ ｇ ｓｄ ｓｕ ｓｄ ｔ ｍｐ ｏ ｅｔｅ ｃ ｎ ｏ ｒａ ｃ ｒｃ ． ｅｋｎ ｍａｉ ｎ ｌｓｓｏ ｒ ｓ－ｏ ｐ ｉ ｏ ｔ ｌ ｒ ｔ ｙ ｉ ｉｃ ｓｅ ｏ ｉ ｒ ｖ ｏ ｔｕ ｃ ｕ ａ ｙ Ｔｈ ｉｅ ｔ ａ ａｙ ｉ ｆｍｕｔ ａ ｉ ｔｅ ｉｇ ｎ ｒ ｓ ｅ ｈ ｃ ｌ—ｘ ｓｓｅ ｒ ｉ ｎ ｓ ｓｅ ｎ ｏ ｓｓ ｎ ｏ ｐｉｇｅ ｒｒｉ ｔｏ ｕ ｅ ． ｃ ｒ ｉｇｔ ｅｗｏ ｋｎ ｒ ｉｌ ｆ ｌｃｒ－ ｙ ｒ ｕｉ ｅ ｖ ｅ ｈ ｎｓ ， ｙ ｔｍ ａ ｄｃ ｎ ｉｔ ｔ ｕ ｌ ｒｏ ｉ ｒ ｄ ｃ ｅ ｃ ｎ ｓｎ ｄ Ａｃ ｏ ｄ ｔ ｒ ｉｇｐ ｉ ｐ ｅｏ ｅｅ ｔｏｈ ｄ ａ ｌ ｓ ｒｏｍ ｃ ａ ｉｍ ｎ ｏ ｈ ｎｃ ｃ
基于滑模变结构方法的永磁同步电机控制问题研究及应用
基于滑模变结构方法的永磁同步电机控制问题研究及应用一、本文概述本文旨在探讨和研究基于滑模变结构方法的永磁同步电机（PMSM）控制问题，以及该方法在实际应用中的可行性。
滑模变结构控制作为一种非线性控制策略，因其对系统参数摄动和外部干扰的强鲁棒性，被广泛应用于各种控制系统中。
永磁同步电机作为一种高性能电机，在工业、交通、能源等领域有着广泛的应用。
因此，研究基于滑模变结构方法的永磁同步电机控制问题，不仅具有理论价值，而且具有实际意义。
本文将首先介绍永磁同步电机的基本结构和工作原理，分析其在控制过程中面临的主要问题和挑战。
然后，详细阐述滑模变结构控制的基本原理和实现方法，包括滑模面的设计、控制律的构造以及滑模运动的稳定性分析等。
接着，将滑模变结构控制方法应用于永磁同步电机的控制系统中，构建相应的控制系统模型，并进行仿真分析和实验研究。
在仿真分析和实验研究中，我们将对比传统的控制方法和基于滑模变结构方法的控制效果，评估滑模变结构控制在永磁同步电机控制系统中的性能表现。
我们还将探讨如何优化滑模变结构控制方法，以进一步提高永磁同步电机的控制精度和动态响应性能。
本文将总结滑模变结构方法在永磁同步电机控制中的应用效果和经验教训，展望未来的研究方向和应用前景。
通过本文的研究，希望能够为永磁同步电机的控制问题提供一种新的解决方案，推动永磁同步电机控制技术的发展和应用。
二、永磁同步电机及滑模变结构控制基本原理永磁同步电机（PMSM）是一种将电能转化为机械能的装置，具有高效、高功率密度和良好调速性能等优点，因此在许多领域得到广泛应用。
PMSM的控制核心在于如何精确控制其电磁转矩，以实现快速、稳定的转速和位置控制。
滑模变结构控制（Sliding Mode Control, SMC）是一种非线性控制方法，具有对参数摄动和外部干扰的强鲁棒性，因此在PMSM控制中得到了广泛关注。
滑模变结构控制的基本原理是通过设计一个滑模面，使得系统状态在滑模面上做高频小幅度运动，即所谓的“滑动模态”。
基于滑模变结构控制的HEV电动力系统控制器研究的开题报告
基于滑模变结构控制的HEV电动力系统控制器研究的开题报告一、选题背景和意义随着能源危机的日益明显，HEV（混合动力电动汽车）已经成为未来汽车发展的重要方向。
在HEV电动力系统中，电动机嵌入式控制器是实现能量转换和动力调节的核心部件。
为了满足HEV的高效、可靠和安全的运行要求，需要开发一种新的电动力系统控制策略，以提高其控制精度和实时性。
基于滑模变结构控制的控制器研究已成为当前电动力系统控制策略的重要研究方向。
其通过引入滑模控制算法，使得系统具有快速响应、鲁棒性和抗扰性等特性。
因此，本研究旨在研究基于滑模变结构控制的HEV电动力系统控制器，以提高其在实际运行中的性能和适应性。
二、研究内容和方法1. 研究HEV电动力系统控制器的原理和结构，分析其现有控制策略的优缺点，提出改进方案；2. 研究滑模控制和变结构控制的基本原理和应用方法，结合HEV电动力系统的特点，设计滑模变结构控制器；3. 建立HEV电动力系统的数学模型，并基于MATLAB/Simulink平台进行仿真实验，评估滑模变结构控制器的性能和适应性；4. 在实际HEV电动力系统中进行控制器调试和验证，比较滑模变结构控制器与现有控制策略的性能差异。
三、研究预期成果本研究预期通过引入滑模变结构控制算法，提高HEV电动力系统的控制精度和实时性，在实际运行中具有更好的性能和适应性。
同时，本研究还将对滑模变结构控制算法的理论研究和应用方法做出一定的贡献，为未来HEV电动力系统控制策略的改进提供基础和参考。
四、进度安排第一年：学习HEV电动力系统的原理和常见控制策略，学习滑模控制和变结构控制的基础知识，研究HEV电动力系统的数学模型，并进行Matlab/Simulink仿真实验。
第二年：设计基于滑模变结构控制的HEV电动力系统控制器，进行实验验证，并对控制器进行改进和优化。
第三年：深入探究滑模变结构控制算法理论和应用方法，并撰写学位论文。
五、参考文献1. 余金贵，赖云胜. 汽车电动机控制与应用. 武汉：华中科技大学出版社，2014.2. 赵志超，李斌. 基于滑模变结构控制的变速器换挡控制策略研究. 汽车技术，2018，(4)：54-57。
滑模变结构控制理论研究综述
滑模变结构控制理论研究综述滑模变结构控制理论是一种广泛应用于各种系统的控制方法。
本文旨在全面深入地探讨滑模变结构控制理论的研究现状及其发展趋势。
本文将简要介绍滑模变结构控制理论的背景和意义，以及其在各个领域的应用前景。
然后，本文将详细介绍滑模变结构控制理论的基本原理和研究现状，并针对目前存在的问题和不足进行探讨。
本文将分析滑模变结构控制理论的发展趋势，提出未来的研究方向和挑战。
滑模变结构控制理论是一种非线性控制方法，其本质是利用系统结构在动态过程中的切换来实现对系统的控制。
滑模变结构控制理论具有鲁棒性强、适应性好等优点，因而在许多领域都具有广泛的应用价值。
然而，滑模变结构控制理论在实际应用中也存在着一些问题和挑战，如抖振、控制精度等问题，因而其研究具有重要性和必要性。
滑模变结构控制理论的研究主要涉及理论研究和实际应用两个方面。
在理论研究方面，主要研究滑模面的设计、系统抖振的抑制等问题。
例如，通过设计合适的滑模面，可以使得系统状态在滑模面上滑动的过程中具有较好的动态性能和鲁棒性。
在实践应用方面，滑模变结构控制理论已被广泛应用于各种系统，如无人驾驶汽车、机器人、电力电子系统等。
随着科学技术的发展，滑模变结构控制理论的研究也在不断深入。
未来滑模变结构控制理论的发展趋势主要体现在以下几个方面：抖振的抑制：抖振问题是滑模变结构控制理论在实际应用中一个亟待解决的问题。
未来的研究将致力于寻找更有效的抖振抑制方法，提高系统的控制精度和鲁棒性。
智能优化算法的应用：随着智能优化算法的发展，未来的研究将更加注重将滑模变结构控制理论与智能优化算法相结合，以实现更高效、更精确的系统控制。
多变量系统的控制：目前滑模变结构控制理论的研究主要集中在单变量系统，而对于多变量系统的研究还比较少。
未来将加强对于多变量系统的滑模控制研究，以实现更加复杂的系统控制。
应用于更多领域：目前滑模变结构控制理论已经应用于许多领域，如无人驾驶汽车、机器人等。
基于智能滑模控制的线控防抱死系统(ABS)研究的开题报告
基于智能滑模控制的线控防抱死系统(ABS)研究的开题报告一、研究背景与意义线控防抱死系统(ABS)，是一种常见的汽车制动辅助系统，其作用是在车辆制动时防止车轮速度过快减缓，导致车轮抱死失控的情况出现，从而保证了行车安全。
传统的ABS采用PID等传统控制方法实现，但具有模型参数变化、外部干扰等问题，难以达到理想的控制效果。
因此，基于智能滑模控制的ABS研究就显得尤为重要。
智能滑模控制技术能够克服传统控制方法的缺陷，具有非线性自适应、鲁棒性强等特点。
因此，基于智能滑模控制的ABS研究不仅能提高ABS的精度和稳定性，还在未来的自动驾驶汽车中具有广泛的应用前景。
二、研究内容及方法本研究将基于智能滑模控制理论，研究线控ABS的控制方法和控制策略。
主要包括以下内容：1.分析ABS系统的工作原理和复杂性，绘制系统控制框图，确定控制目标和性能指标。
2.基于智能滑模控制理论，建立线控ABS的控制模型，设计ABS系统的智能控制器，并实现控制器的参数调节和优化。
3.通过仿真实验和实际实验相结合的方法，验证智能滑模控制方法的控制性能及稳定性，与传统控制方法相比较，评价其优劣。
三、预期成果及意义通过本研究，将能开发出一种基于智能滑模控制的ABS控制方法，该方法相比于传统的PID等控制方法，具有更高的自适应性和鲁棒性，能够更加准确地控制ABS系统的输出，提高系统的稳定性和控制精度。
在智能汽车研究领域，该方法还有广泛的应用前景。
四、研究计划及进度安排1.前期准备：对目前ABS的工作原理和控制方法进行系统学习和研究，以及各种智能滑模控制方法的分析。
2.中期计划：基于智能滑模控制理论，建立线控ABS的控制模型，设计ABS系统的智能控制器，并实现控制器的参数调节和优化。
3.后期计划：通过仿真实验和实际实验相结合的方法，验证智能滑模控制方法的控制性能及稳定性，与传统控制方法相比较，评价其优劣。
预计完成时间为12个月，具体进度安排如下：第1-3个月，阶段性成果：对ABS系统工作原理和控制方法进行学习；各种智能滑模控制方法的分析。
基于滑模控制的电机驱动系统研究
基于滑模控制的电机驱动系统研究在现代工业生产中，电机驱动系统是非常重要的一部分。
它可以将电能转化为机械能，驱动各种设备运转。
而电机驱动系统的控制是保证设备运行精度和稳定性的关键。
近年来，基于滑模控制的电机驱动系统逐渐成为研究的热点，本文就基于此对其进行探讨。
一、控制系统概述控制系统是人们为了控制、监控和调整被控对象而建立的一种系统。
在电机驱动系统中，控制系统具有重要的作用。
目前，广泛采用的控制方法有PID控制和滑模控制两种。
而此文主要探讨滑模控制在电机驱动系统中的应用。
二、滑模控制的基本实现原理1.滑膜面设计在滑模控制中，首先需要确定滑模面。
滑模面是一条直线或一个平面，如果被控对象在该面内，则控制器输出零值，使被控对象稳定运行在该面内。
设计滑模面的目的是使控制器能够便捷地与被控对象进行交互。
在滑模控制设计中，滑模面的选取直接影响控制效果。
当被控对象在滑模面内时，控制器输出零值，从而使得控制体系更加稳定。
2. 控制器设计在滑模控制中，控制器主要由两个部分组成：滑模控制器和变补偿控制器。
变补偿控制器主要用来对滑模控制器进行补偿，提高控制器的控制性能。
而滑模控制器是整个控制系统的核心，可以设计出各种控制算法。
3. 滑模控制的优点滑模控制具有以下几个显著优点：①滑模控制具有强鲁棒性，对变动的被控对象仍能保持良好的控制性能；②快速响应，适用于快速控制下的调节；③滑模控制器设计简单，容易实现和调试；④对被控对象的动态特性和非线性特性具有强的适应性。
三、电机驱动系统中滑模控制的应用电机驱动系统中，常见的应用包括：传感器less控制、平移控制、电液伺服控制和步进电机控制等。
在不同的应用领域中，滑模控制都具有独特优势。
1. 传感器less控制传感器less控制是指在电机驱动系统中不需要采用传感器进行反馈的控制方式。
这种控制方式可以减小传感器的数量和成本，提高系统的鲁棒性。
传感器less控制是以感应电动机驱动系统为主要例子的一种应用。
线控四轮转向系统的研究综述及技术总结
汽 车 线 控 四轮转 向系 统 由方 向盘 总 成 、 独 ４个 立 的转 向 电机 、Ｃ 故 障处理 控制 器及 各种 传感 器 Ｅ Ｕ、 组成 。方 向盘总成 包 括方 向盘 、 向盘转 角传感 器 、 方
式 ，都 没 有改 变驾驶 员通 过 机械机 构操 纵转 向器 的 方式 。由于其转 向传动 比往往 固定 或变 化范 围有 限 ， 汽车 的转 向 响应 特性 随车速 而变化 ，因此 驾驶 员必
８
技 术纵横
轻型 汽 车技 术
２ １ （ ／ 总 ２３２４ ０ ２ ５ ６） ７ ／ ７
蔽 ， 自动进行 稳定 控制 ， 汽车尽 快地恢 复 到稳 定 而 使 状态 。其结 构 图如 图 １ 示 。 所
奔驰 公 司 于 １９ 开 始 了前 轮线 控 转 向 系统 ９ ０年
的深人研究 ｌ ｌ Ｉ ，并将其开发的线控转 向系统安装于 Ｆ Ｏ Ｃ ￣ｉｇ的概 念 车上 。德 国凯 撒 斯 劳滕 （ａｓｒ ４Ｏ ａ ｎ Ｋｉ — ｅ
极 进行 了线控转 向系统 的开发研 究 。 ２０ 年 的第 在 ０１ ７ 届 Ｅ内瓦 国际汽 车展 览 会 上 ，意 大利 的 Ｂ ｒ ｎ １ ｔ ｅｏｅ ｔ
汽 车设 计 及 开 发 公 司展 示 了新 型概 念 车 “ Ｉ Ｏ ＦＬ ”，
转 向数据 ，然后通过数据总线将信号传递给车上的 Ｅ Ｕ， 从转 向控 制 系统 获得 反馈命 令 ； 向控 制 系 Ｃ 并 转 统 也从 转 向操纵 机构 获得 驾驶员 的转 向指令 ，并从
线控转向系统模型 该模型忽略 了侧滑 ， 以很好 ， 可 地控制 横摆 角速度 ， 保持 不足转 向的特性 ， 并 有效 地
轻 型汽 车技 术
电动叉车线控转向系统的设计
电动叉车线控转向系统的设计作者：吴佳楠来源：《科技资讯》2015年第29期摘要：叉车多用于拥挤的厂房、码头等地，货物沉重，因此需具备良好的转向特性。
线控转向系统对以往的转向系统进行了改善，能够达到叉车的灵活性与稳定性的要求。
根据理想传动比的概念，以叉车线控转向系统为研究对象，结合叉车自身特点与对转向特性的要求，设计以车速、方向盘转角为变量的变传动比函数，运用模糊控制策略建立传动比函数。
此设计进一步改善了叉车转向系统的转向性能，提高了保证系数。
根据TE30型托盘搬运叉车的数据进行实际计算和分析，利用模糊控制的方法设计的传动比函数能够根据车速与方向盘转角精确的计算出相应的传动比，使转向轮获得相应的转角，满足叉车对转向特性的要求。
关键词：叉车；线控转向系统；灵敏度；传动比中图分类号：U46 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）10（b）-0000-000引言叉车是最为常见专用车辆，其工作场所、运输对象等因素决定了其要有较高的转向特性。
线控转向系统经过几代转向系统的改善与发展，省去了转向盘与转向执行机构之间的机械连接机构，由电机提供转向力矩和路感信息，实现了对车辆转向系统的主动控制，提高了车辆的操纵稳定性，使用于叉车转向系统。
本文以TE30型电动叉车为研究对象，阐述线控转向系统的原理，介绍其组成部件，分析其数学模型。
传动比可根据驾驶员驾驶的舒适度进行自由设计是线控转向系统最大的特点，因此设计线控转向系统重点在于设计传动比函数。
横摆角速度增益是车辆操作稳定性的指标之一，本文用其衡量传动比函数设计的合理性。
1 线控转向系统工作原理与模型线控转向系统由五个部分组成，分别为：转向盘总成、转向执行总成、控制器（ECU）、自动防故障系统和电源。
1.1线控转向系统工作原理线控转向系统的工作原理：当驾驶员转动把手（即方向盘）时，传感器将转矩信号、转角信号及车速信号等转换为电信号并传递给主控制器ECU，ECU对这些传感器传来的信号进行分析与计算并发出控制控制转向电机的指令，最终实现车轮的转向。
合肥工业大学科技成果——基于自适应滑膜机制的电动汽车线控转向控制器开发
合肥工业大学科技成果——基于自适应滑膜机制的电动汽车线控转向控制器开发所属领域新能源汽车成果简介智能体感平衡车控制系统是用于独轮车、双轮车、带扶手车、滑板车等各类智能体感车的驱动控制系统，包括硬件系统和软件系统。
智能体感平衡车领域，从2014年开始兴起，2015年逐步推广，2016年有望更加普及。
其主要功能是为各类体感车提供安全、稳定的控制。
选用合适的主处理器，通过加速度计和陀螺仪进行测量数据和处理数据，进而精确判断车辆倾角，运用最优的控制算法控制电机，进而驱动控制器，实现对智能体感车快速、安全、稳定的驱动控制，同时加入安全保护算法和安全装置，提高安全、可靠性。
2015年，已经完成了主控芯片，电机、驱动器、传感器等的选型，有了数据融合技术和驱动器控制技术等方面的成熟技术积累，并已开发出性能较为稳定的驱动控制板。
应用创新1、针对线控转向控制系统的全局设计理念，将自适应滑模控制技术应用到前轮转向控制和方向盘反馈控制子系统中，提高整个闭环转向系统的稳定性和，为实现电动汽车横摆稳定性控制和无人驾驶创造了有利条件。
2、在整个转向控制器中，根据等效控制理论，对整个闭环转向系统进行实时参数及路面信息估计和监控，设计新型车载软传感器，采用线控转向控制系统和参数自诊断系统相结合，大大提高了转向控制系统的使用安全性和灵活性。
3、基于CAN通信技术，将软传感器获取的车辆动力学信息传输给整车控制器，通过与实际车辆信息的对比评估，实现车辆动力学重要信息的冗余备份。
技术创新1、采用国外设计公司流行的“V”模式开发流程，详细定义各阶段的工作任务。
2、独特的基于自适应滑模技术的控制策略和基于闭环系统关键参数自诊断策略。
3、制定基于国际ISO26262标准的转向控制器功能安全研究方案。
4、研究符合EMC标准的电控系统电磁兼容性EMC优化设计方法；采用16位辅以8位Freescale单片机的双CPU；搭建基于AUTOSAR 标准的底层基础软件和应用层软件各模块，利于控制器产业化。
滑模变结构控制研究综述
滑模变结构控制研究综述引言滑模变结构控制是一种常用的、高效的非线性控制方法。
它具有快速响应、抗干扰强等优点，在控制系统中得到了广泛的应用。
本文旨在从理论、应用两方面综述滑模变结构控制的研究现状。
理论研究滑模控制滑模控制（SMC）是一种将系统稳态误差降为零的状态反馈控制方法。
该方法通过构造一个滑动模式面使系统输出在此面上运动，从而实现对系统的控制。
滑模控制具有简单易实现、鲁棒性高、抗干扰强等优点，因此在研究与应用中得到了广泛的应用。
与传统的PID控制相比，滑模控制具有更好的性能。
然而，滑模控制对于系统模型的精确性要求高，而且在实际应用中，滑动模式面会出现在非特征区域上，从而导致滑模控制失效。
为了解决这些问题，研究者们提出了许多改进的滑模控制方法，如基于超调干扰观测器的滑模控制、基于自适应神经网络的滑模控制等。
变结构控制变结构控制（BSC）是一种能够有效对控制系统的参数进行自适应调整的控制方法。
该方法通过构造不同的控制策略，在控制系统不同的工作状态下选用不同的控制策略，从而实现对系统的控制。
与其他控制方法相比，变结构控制有更好的鲁棒性和抗干扰性。
但是，变结构控制的理论基础较为薄弱，控制策略需要事先确定，无法实现在线的自适应调整。
滑模变结构控制滑模变结构控制（SMBC）是一种将滑模控制与变结构控制相结合的控制方法。
该方法通过将滑模控制和变结构控制相结合，实现对控制系统的快速响应和抗干扰性的同时，还能自适应地调整参数，保证控制系统的稳定性。
SMBC方法可以克服传统滑模控制和变结构控制方法的缺点，具有更优秀的控制性能。
近年来，SMBC方法在各个领域得到了广泛的应用，如航空、轨道交通、机器人等。
应用研究航空领域在航空领域中，滑模变结构控制被广泛应用于飞行器的姿态控制、高超声速飞行器的控制等方面。
在姿态控制方面，滑模变结构控制能够快速响应、精确控制飞行器的姿态，大大提高了飞行器的稳定性和精度。
在高超声速飞行器的控制方面，由于速度较快、气动力复杂，在传统的控制方法中难以实现良好的控制效果。
基于滑模变结构的TCR控制系统研究
基于滑模变结构的TCR控制系统研究摘要：本文阐述了滑模变结构控制的基本原理及其特点，推导出TCR型SVC的数学模型，在MATLAB/SIMULINK仿真环境下验证了其控制效果。
关键词：电力系统；滑模变结构；TCR控制系统0 引言随着电力电子技术的发展，基于晶闸管的静止无功补偿技术得到长足的发展，SVC就是一种基于晶闸管的静止无功补偿装置。
选择一种合适的控制策略是对系统无功缺额进行精确快速补偿的关键之一。
滑模变结构控制是近代非线性控制理论中的一朵奇葩，因其快速的响应、良好的动态品质以及比鲁棒性更加优越的完全自适应性在机器人、空间飞行器等领域得到广泛应用。
[1-2]考虑到电力系统也是一个大的非线性、变参数的系统，应用滑模变结构的控制策略对TCR型SVC进行改造，进一步挖掘其工作潜能。
1滑模变结构基本原理考虑一般的情况，在系统（1-1）的状态空间中，有一个切换面，它将状态空间分成上下两部分s>0及s<0。
在切换面上的运动点可分为三种类型，如图1-1所示。
图1-1 切换面上三种点的特性通常点——如图1-1中点A，系统运动点运动到切换面s=0附近时，穿越此点而过；起始点——如图1-1中点B，系统运动点到达切换面s=0附近时，从切换面的两边离开该点；终止点——如图1-1中点C，系统运动点到达切换面s=0附近时，从切换面的两边趋向于该点；定义“滑动模态”区为在切换面s=0所有点都是终止点的区域，控制系统在滑模区中的运动就叫做“滑模运动”。
系统本身也就稳定于条件s=0。
由图1-1可知，滑模变结构控制系统中发生的运动过程可以分成两个部分：非滑动模态和滑动模态。
非滑动模态也可称为趋近运动，即从任一初始状态于有限时间内到达切换面的运动；滑动模态是指控制系统在滑模面上的运动。
选择合适的控制函数将使其趋近过程品质得到提高，选择合适的切换函数将使滑动模态的运动品质得到改善。
2 TCR控制系统数学模型假设触发角与输出电流在足够短的段内是线性的，输入量是触发电路的指令电流I，输出量是TCR电流。
基于自适应终端滑模控制的汽车线控转向控制方法[发明专利]
![基于自适应终端滑模控制的汽车线控转向控制方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/ca6bd8ea0740be1e640e9a56.png)
专利名称：基于自适应终端滑模控制的汽车线控转向控制方法专利类型：发明专利
发明人：王海,李正浩,陈睿智,郁明,姜苍华
申请号：CN201710406612.4
申请日：20170602
公开号：CN107284519A
公开日：
20171024
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种基于自适应终端滑模控制的汽车线控转向系统控制方法，步骤包括实时采集前轮转角δ和方向盘转动参考角θ，定义跟踪误差e为前轮转角δ和方向盘转动参考角θ的差值，并通过一阶微分计算得到和接着将e和输入终端滑模平面进行计算得到终端滑模变量s，然后对δ、和s进行自适应律计算得到汽车线控转向系统不确定参数和扰动值的上界估计值和汽车线控转向系统参数标称值相关变量并将其与δ、s、一同作为输入量输入到自适应终端滑模控制器中进行计算，得到自适应终端滑模控制器输出u，最后将u传送到转向电机伺服驱动器中给线控转向设备发送电压指令，控制车轮转动，得到理想前轮转角δ′。
申请人：合肥工业大学
地址：230009 安徽省合肥市屯溪路193号
国籍：CN
代理机构：合肥和瑞知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：王挺
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叉车转向系统动力学建模仿真及转向性能研究
叉车转向系统动力学建模仿真及转向性能研究向晨曦1 邓珞2 计三有11武汉理工大学交通与物流工程学院 武汉 430063 2武汉航空仪表有限责任公司 武汉 430074摘 要：平衡重式叉车是一种专门设计用以装卸搬运的工业车辆，在港口码头等运输行业的应用非常广泛。
目前，由于叉车的运行工况环境复杂，且工作过程需要频繁进行转向操作，叉车的转向系统性能和运行稳定性愈发受到关注。
文中为提升平衡重式叉车转向性能，以某4 t平衡重式叉车为研究对象，建立了基于主动后轮转向的滑膜控制系统仿真模型，研究其对叉车在不同工况条件下转向系统性能的影响并进行评价。
关键词：平衡重式叉车；动力学模型；联合仿真；滑模控制；转向性能中图分类号：U294.27+2 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2024）07-0050-09Abstract: As an industrial vehicle specially designed for loading and unloading, the balanced forklift truck is widely used in transportation industries such as ports and docks. At present, more and more people begin to pay attention to the performance and running stability of forklift steering system because of its complicated operating conditions and frequent steering operations. In this paper, to improve the steering performance of a balanced forklift truck, a simulation model of sliding film control system based on active rear wheel steering is established for studying and evaluating its influence on the steering system performance of the forklift truck under different working conditions.Keywords:balanced forklift; dynamic model; joint simulation; sliding mode control; steering performance0 引言不同于汽车注重于行驶特性而设计的前轮转向系统，平衡重式叉车的运行环境多为狭小空间，需要频繁进出搬运货物的货仓、堆场等，故叉车的转向系统采用前轮驱动后轮转向。
基于滑模控制的线控转向系统仿真
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收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ４ — ２ ８ 作者简介 ： 韩坤 （ １ ９ ８ ９ 一 ） ， 男， 山东济宁人， 硕士生 ， 从 事现 代 车辆 设 计 方 法 研 究 。
摘 要： 论 述 了线 控 转 向 系统 各 部 分 公 式 模 型 ， 搭 建 了有 反 馈 和 无 反 馈 时 线 控 转 向系 统 框 图 ， 阐述 了基 于横 摆 角速
度 反 馈 的 滑模 变 结 构 控 制 器 的设 计 ， 并 在 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ ／ Ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ｉ ｎ ｋ环 境 下 进 行 仿 真 。 由仿 真 结 果 对 比可 知 ， 该 设 计 能 提 高
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基于滑模变结构理论的车辆主动横向稳定杆控制
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基于滑模理论的线控转向汽车稳定性控制研究
基于滑模理论的线控转向汽车稳定性控制研究
李崧;孙有平;吴光庆;王国春
【期刊名称】《现代制造工程》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】为了提高汽车转向时的稳定性与安全性,在理想传动比前馈控制的基础上,设计了综合考虑横摆角速度和质心侧偏角的主动转向控制器。
主动转向控制器根据状态参数实际值与理想值之间的误差,经过自适应滑模控制器计算出独立于驾驶员的额外附加转角,以对前轮转角进行补偿,使得汽车的实际响应跟随理想值,以改善汽车的稳定性。
最后,在Matlab/Simulink软件和Carsim软件中建立了线控转向联合仿真模型,分别在双移线、正弦输入以及高、低路面附着系数工况下对设计的主动转向控制器进行试验,结果表明,主动转向控制器明显减小了横摆角速度和质心侧偏角2个参数的实际值与理想值之间的误差,提高了汽车转向时的稳定性。
【总页数】7页(P87-93)
【作者】李崧;孙有平;吴光庆;王国春
【作者单位】广西科技大学机械与汽车工程学院;湖南湖大艾盛汽车技术开发有限公司;广西土方机械协同创新中心
【正文语种】中文
【中图分类】U469.11
【相关文献】
1.汽车线控转向系统的模糊滑模控制研究
2.基于终端滑模控制的电动汽车转向稳定性研究
3.基于滑模的线控转向车辆横向稳定性分层控制
4.基于无源理论的线控转向汽车稳定性控制
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基于滑模变结构控制的叉车线控转向系统研究随着现代物流行业的迅速发展,巨大的竞争压力已经使得传统的人工搬运方式无法在运输效率上取得优势,因此以叉车为主的机械化搬运得到了企业的重视,叉车迎来了扩大发展的机遇。
同时线控转向系统的引入为车辆转向系统带来了新的发展理念和技术革新,适用于频繁转向的叉车,可以解决传统转向中存在的弊端,因此对叉车的线控转向技术研究具有重要的理论和实际意义。
本文以三轮转向叉车为研究对象,针对三轮线控叉车转向稳定性和车轮转角跟踪问题,以三轮叉车后轮转向动力学模型和叉车线控转向系统数学模型为基础;然后基于横摆角速度增益恒定的理想变传动比控制策略得到目标后轮转角,并考虑到叉车转向执行机构中不确定参数的约束信息、不确定回正力矩以及路面的干扰信息,设计了滑模变结构转角跟踪控制策略。
仿真结果表明,通过以上两种控制策略的结合,提高了叉车转向的灵敏性和稳定性;同时有效抑制了线控转向系统内部的参数摄动和外部干扰,改善了车轮转角跟踪性能。
为了改善传统后轮叉车转向性能的不足,对全转向线控三轮叉车二自由度转向动力学模型进行了研究。
从人-车闭环角度出发,结合叉车操纵稳定性综合评价指标与遗传算法,优化得出叉车行驶过程中的理想横摆角速度增益。
以零化质心侧偏角和跟踪理想横摆角速度为目的,设计了滑模控制器主动控制叉车前后轮转角,并采用切换增益模糊调节法降低系统抖振。
仿真结果表明,基于滑模控制的全转向线控三轮叉车同时实现了减小质心侧偏角与跟踪理想横摆角速度的控制目标,提高了叉车的操纵稳定性,并有效减轻了驾驶员的驾驶负担。