基于滑模变结构控制的叉车线控转向系统研究

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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)。

基于滑模和PI的多轴转向系统交叉耦合控制

例积分（ＩＰ）的交叉耦合控制器，对轴间一致性耦合误差进行补偿，实现了以位置跟踪和轮廓精度为目的交叉耦合控标
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：Ｔ２１Ｐ７．４文献标志码：Ａ文章编号：１７ —７８（０００ —０１ —６６３１０２１）１０５
Ｂｉｎ０９，ｈｎ）ｅ＇ｇ１１１Ｃｉａｊｉ０
Ａｂｔａｔａｎｏｓｕｔｎｖｈｃｅｗｈｃｄｐｎｅｔｄｖｎｂ－ｘｓｓｅｒｇｓｔｍｓｔｅｓｕｙｐｏｏｙｅｔｅｓｒｃ：Ｔｋｉｇａｃｎｔｃｉｅｉｌｉｈｉｉｅｅｄｎｒｅｙ８ａｉｔｅｉｙｓｒｏｓｎｉｎｅａｔｄｒｔｔｐ，ｈｈｃｏｓｃｕｌｇｃｎｏｔａｇｓｄｓｕｓｄｔｍｐｏｅｔｅｃｎｏｒａｃｒｃ．ｅｋｎｍａｉｎｌｓｓｏｒｓ－ｏｐｉｏｔｌｒｔｙｉｉｃｓｅｏｉｒｖｏｔｕｃｕａｙＴｈｉｅｔａａｙｉｆｍｕｔａｉｔｅｉｇｎｒｓｅｈｃｌ—ｘｓｓｅｒｉｎｓｓｅｎｏｓｓｎｏｐｉｇｅｒｒｉｔｏｕｅ．ｃｒｉｇｔｅｗｏｋｎｒｉｌｆｌｃｒ－ｙｒｕｉｅｖｅｈｎｓ，ｙｔｍａｄｃｎｉｔｔｕｌｒｏｉｒｄｃｅｃｎｓｎｄＡｃｏｄｔｒｉｇｐｉｐｅｏｅｅｔｏｈｄａｌｓｒｏｍｃａｉｍｎｏｈｎｃｃ

基于线控转向的主动转向控制策略解析

基于线控转向的主动转向控制策略解析发布时间：2023-01-29T05:53:55.986Z 来源：《科技新时代》2022年9月16期作者：朱联邦[导读] 随着相关技术的发展，朱联邦安徽江淮汽车集团股份有限公司安徽合肥 230601摘要：随着相关技术的发展，促进了电子技术、汽车控制技术、人工智能等技术发展，智能汽车已经是未来汽车发展的重要趋势，线控转向技术的出现，非常符合当下汽车发展需求，运用线控转向改变了机械转向结构，而且灵活性更强，同时还有效地改善和提高了汽车转向的特性。

因此加强对线控技术研究，符合汽车行业的未来发展。

关键词：线控转向；主动转向；控制策略转向系统是汽车底盘当中不可缺少的部分﹐主要的作用就是在静止和行驶状态下，根据驾驶员驾驶意图行驶。

从汽车诞生开始转向系统也在不断地更新，而线控转向技术的出现，有效地改善了汽车转向特征。

随着科技的不断发展，无人驾驶、自动驾驶、智能汽车等先进技术的出现，促进了汽车技术发展，尤其是线控技术不断成熟的情况下，使这些先进的汽车安全性更高，稳定性更强。

线控转向作为全新的转向系统，不仅拥有机械转向功能，还具备了一些其他特征。

所以探索线控转向技术探索，可以很大程度推动汽车行业发展。

1线控转向系统基本情况分析1.1系统构成完整的线控转向系统，主要有以下三个部分构成。

第一，是ECU控制器。

ECU是重要的控制单元，也是线控转向系统的核心，主要功能就是接收、处理、输出各种相关控制信号。

当ECU接收到输入转向意图信号时，车辆就会立刻响应和反馈这个信号，然后根据预先设置的策略输出控制指令，从而控制转向系统机，不仅保证了输出转角，同时也完成了驾驶意图，通过这些信息可以确保驾驶者能够感知汽车运行状态，还有路面的相关信息。

第二，是方向盘模块。

驾驶员输入转向意图时，通过传感器将意图转换为物理信号，然后转换成数字信号，并传递到ECU控制单元。

当电机接收到ECU信号指令以后，就会做出相应动作，保证驾驶者可以感知运行状态。

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”。

基于线控技术的四轮转向全滑模控制

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔｏｔａｌｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｆｏｒｆｏｕｒ — ｗｈｅｅｌｓｔｅｅｒｉｎｇｖｅｈｉｃｌｅｗｉｈｓｔｔｅｅｒ — ｂｙ— ｗｉｒｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｂｙｃｏｎｒｏｔｌｌｉｎｇｔｈｅｓｔｅｅｉｎｒｇａｎｇｌｅｏｆｆｒｏｎｔｗｈｅｅｌａｎｄｒｅａｒｗｈｅｅｌ，ｔｈｅｔｏｔａｌｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｃａｎｍａｋｅｈｅｔｒｅａｌｂｏｄｙｓｉｄｅｓｌｉｐｎｇａｌｅｎｄａｙａｗｒａｔｅｔｒａｃｋｈｅｔｉｄｅａｌｂｏｄｙｓｉｄｅｓｌｉｐｎｇａｌｅｎｄａｙａｗｒａｔｅ．Ｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｏｆｒａｔｃｋｉｎｇｅｒｒｏｒｉｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｉｎｈｅｔｓｌｉｄｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｔｏｅｎｓｕｒｅｈｅｔｒａｔｃｉｎｋｇｅｒｏｒｔｏｂｅｚｅｒｏ．Ｔｈｅｎ，ａｓｔａｂｌｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｓｇｉｖｅｎｂａｓｅｄｏｎＬｙａｐｕｎｏｖｈｅｔｏｒｙ．Ｔｈｅｃｏｎｖｅｎｉｏｔｎａｌｒｏｆｎｔｗｈｅｅｌｓｔｅｅｉｎｒｇ，ｆｏｕｒ — ｗｈｅｅｌｓｔｅｅｒｉｎｇｗｉｈｔｃｏｍｍｏｎｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｃｏｎ－ｒｏｔｌｎｄａｔｏｔａｌｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｃｏｎｒｏｔｌａｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｂｙｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｖｅｈｉｃｌｅｍｏｄｅｌｓｎｄａｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｄｉｉｔｏｎｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｔｏｔａｌｓｌｉｄｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｎｏｔｏｎｌｙｅｎｓｕｒｅｓｈｅｔｒａｔｃｉｎｇｋｅｒｏｒｔｏｂｅｚｅｒｏ，ｂｕｔｌｓａｏｉｍｐｒｏｖｅｓｈｅｔｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓｔｏｒｅｓｉｓｔｈｅｔｅｘｔｅｒｎａｌｄｉｓｔｕｒｂｎｃａｅｎｄａｈｅｔｃｈｎｇａｅｏｆｓｙｓ —

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。

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]

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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基于滑模控制的线控转向系统仿真

汽车的操纵稳定性。关键词：线控转向；滑模控制；Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｎｍｌｉｎｋ中图分类号：Ｕ４６３．４文献标志码：Ａ文章编号：１００８ — ５４８３（２０１３）０３ — ０００１ — ０４
成．如图２所 பைடு நூலகம்
收稿日期：２０１３ — ０４ — ２８作者简介：韩坤（１９８９一），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Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ环境下进行仿真。由仿真结果对比可知，该设计能提高
ｙａｗｒａｔｅｆｅｅｄｂａｃｋｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．ＴｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｗａｓｔｅｓｔｅｄｉｎｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆＭａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ．ｈｅＴ
ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈｅｄｅｓｉｇｎｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｈａｎｄｌｉｎｇｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳＢＷ；ｓｌｉｄｉｎｇ－ｍｏｄｅｃｏｎｔｒｏｌ；Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ

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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基于线控技术的四轮转向全滑模控制

基于线控技术的四轮转向全滑模控制郑凯锋;陈思忠;王亚【摘要】A total sliding mode controller is proposed to improve the stability for four-wheel steering vehicle with steer-by-wire technology. By controlling the steering angle of front wheel and rear wheel, the total sliding mode controller can make the real body sideslip angle and yaw rate track the ideal body sideslip angle and yaw rate. The integration of tracking error is considered in the sliding surface to ensure the tracking error to be zero. Then, a stable condition is given based on Lyapunov theory. The conventional front wheel steering, four-wheel steering with common sliding mode control and total sliding mode control are compared by simulations under different vehicle models and different conditions. The results show that the total sliding control not only ensures the tracking error to be zero, but also improves the robustness to resist the external disturbance and the change of system parameters.%针对具有线控技术的四轮转向车辆,设计了一种全滑模控制器用于提高车辆的操纵稳定性.以前、后车轮转角作为控制输入,设计全滑模控制器使实际的质心侧偏角和横摆角速度跟踪理想的质心侧偏角和横摆角速度,通过在滑模面中加入跟踪误差积分项来消除稳态跟踪误差不为零的现象,并运用Lyapunov定理给出了全滑模控制器的稳定条件.最后通过2种车辆模型下不同工况的仿真分析,对比了传统前轮转向、常规滑模控制的四轮转向和全滑模控制的四轮转向的动力学响应,结果表明所设计的全滑模控制器不仅消除了稳态跟踪误差不为零的现象,而且提升了车辆抵抗外界干扰和系统参数摄动的鲁棒性.【期刊名称】《东南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(043)002【总页数】6页(P334-339)【关键词】四轮转向;全滑模控制;仿真【作者】郑凯锋;陈思忠;王亚【作者单位】北京理工大学机械与车辆学院,北京100081【正文语种】中文【中图分类】U461.1随着汽车电子技术的不断发展和汽车系统的集成化,基于线控技术的四轮转向(4WS)将成为车辆底盘主动控制的重要组成部分[1].它取消了传统的机械式转向系统,转向信号通过传感器传递给电控单元,然后经电控单元分析处理后将控制信号传递给转向电机,转向电机则根据控制信号产生所需的转向扭矩,从而实现驾驶员的转向意图[2].早期4WS只控制后轮转角[3],之后Nagai等[4]指出同时控制前、后轮转角可以更好地提升车辆转向性能.基于该思路,以跟踪理想质心侧偏角和横摆角速度为目标,同时控制前后轮转角的前馈加反馈型控制得到较多研究[5-6].但当车辆存在侧向风干扰和系统参数摄动时,这种控制器的鲁棒性并不是很好,因此,一些基于H∞理论、μ理论和滑模理论的鲁棒控制器得到进一步研究[7-10].文献[7]设计的滑模鲁棒控制器考虑了多个系统参数的摄动,包括整车质量、轮胎侧偏刚度、横摆转动惯量等.文献[8]将设计的4WS滑模控制器进行了侧向风稳定性仿真以及在不同路面下车辆操纵稳定性仿真.文献[9]对最优控制和滑模控制进行了对比性仿真分析.文献[10]则通过模糊算法将最优控制和滑模控制相结合，实现了协调控制.总结以上这些滑模控制器可以发现,滑模控制器由等价控制器和鲁棒控制器2部分组成,且都是基于选定的滑模面来设计的.滑模面的选择对整个控制性能有很大影响,以上文献都将质心侧偏角和横摆角速度跟踪误差向量再乘以常值矩阵作为滑模面,这样设计的控制器虽然在一定程度上抑制了外界的干扰和参数摄动,具有一定的鲁棒性,但在稳态扰动存在时,并不能使跟踪误差为零.为了克服这一缺陷,参照文献[11],本文提出了一种全滑模控制器,通过在滑模面中加入误差积分项来消除稳态干扰下跟踪误差不为零的现象.在不同工况下对2种车辆模型的仿真分析验证了这种控制器的良好性能.1 车辆动力学模型考虑参数摄动和外界干扰时,车辆的两自由度模型[8]可由下面的状态方程表示:(1)其中式中,ΔA,ΔB为具有线性特性的系统参数摄动矩阵;Fw(t)为外界干扰输入;β为车辆质心侧偏角;r为横摆角速度;δf,δr分别为前、后轮主动转角;m为整车质量;u为车辆纵向速度;Iz为车辆横摆转动惯量;a,b分别为车辆前、后轴到车辆质心的距离;kf,kr分别为车辆前、后轴轮胎侧偏刚度(此处的刚度为同轴两轮刚度之和).由于矩阵B满秩可逆,故系统(1)满足匹配条件,即存在矩阵Mi(i=1,2,3)使下式成立：ΔA=BM1, ΔB=BM2, EwFw(t)=BM3(t)(2)匹配条件的成立意味着系统的不确定输入与控制输入处于同一通道中,因此可通过合理的控制算法设计抵消或者减弱不确定因素对系统控制的影响.结合式(3)和式(1)可得(3)式中,d(x,t)=M1X+M2U+M3(t)为系统参数摄动和外界干扰等不确定因素的总和.2 车辆理想转向模型理想的转向一方面要求尽量减小质心侧偏角,使车辆在转向时拥有良好的行驶轨迹与车身姿态;另一方面要求尽量保证转向灵敏度(横摆角速度稳态增益)与传统的前轮转向汽车一致,即保持驾驶员感觉不发生较大变化[8].根据这2个目标,并考虑一阶惯性环节的车辆理想转向模型，可表述成下列状态方程形式:(4)其中式中,βd,rd分别为理想质心侧偏角和横摆角速度;kβd,krd分别为质心侧偏角稳态增益和横摆角速度稳态增益,此处取kβd=0;τβ,τr分别为一阶惯性环节时间常数,根据经验此处取τβ=τr=0.2 s;δfd为理想前轮转角输入.3 全滑模面控制器设计基于线控技术和滑模理论,可以设计全滑模控制器,同时控制前、后轮转角输入使实际车辆转向模型跟踪理想车辆转向模型.由此可定义状态跟踪误差为(5)对式(5)求导可得Ade+(Ad-A)X+BdUd-B[U+d(x,t)](6)构造具有积分项的跟踪误差滑模面为S=[s1 s2]T=e+γe(τ)dτ-e(0)(7)式中,γ为加权矩阵.对式(7)求导可得(Ad+γ)e(0)+(Ad-A)X+BdUd-B[U+d(x,t)](8)若令且d(x,t)=0,由式(8)可得等价控制律为B-1[(Ad-A)X+BdUd](9)将式(9)代入式(8),并考虑d(x,t)=0,可得误差滑模面的导数为(10)在传统的滑模控制中,若特征值全在负半轴,即Ad+γ<0成立,则当t→∞时有S→∞成立.在本文的控制策略中,选择Ad+γ=0,即γ=-Ad,从而有成立.根据式(7)可知S(0)=0.和S(0)=0确保了系统初始时刻就处于滑模面的切换平面上,因而系统不存在趋近模态,称为全滑模面变结构控制[11].此时等价控制输入便可简化为Ueq=B-1[(Ad-A)X+BdUd](11)从上面的设计过程可看出,全滑模控制器式(11)是基于d(x,t)=0时式(4)的模型而设计的,当系统发生参数摄动或受到外界干扰时,控制器式(11)将不能确保成立,因此需要设计一个鲁棒控制器来稳定系统,抑制参数摄动和外界扰动.设计鲁棒控制器为Urob=B-1[K1S+K2sgn(S)](12)联合等价控制器式(11)和鲁棒控制器式(12)，可得到针对系统(1)所设计的全滑模面控制器为U=Ueq+Urob(13)将式(13)代入式(8)中可得=-K1S-K2sgn(S)-Bd(x,t)(14)令Bd(x,t)=W(x,t),式(14)可写为(15)式中,K1,K2为2×2的常值系数矩阵.为了保证实际跟踪误差轨迹限制在跟踪误差滑模面上,且系统渐近稳定,定义Lyapunov函数为VT=STS/2,对其求导并将式(15)代入可得=S=-STK1S-STK2sgn(S)-STW(x,t)=(16)为了使滑模面解耦,可令k12=k13=k22=k23=0,则有w1(x,t)s1-w2(x,t)s2<(k24-)(17)从式(17)可看出,当式(18)成立时,则有成立.根据Lyapunov定理,可知系统渐近稳定.即按照下式适当给定鲁棒控制器的常值矩阵,就能使所设计的全滑模控制器式(13)抑制系统参数摄动和外界干扰：(18)此外,为了抑制由全滑模控制器引起的抖振问题,将控制器中的切换函数sgn(si)用饱和函数sat(si)替代,取饱和函数为(19)4 仿真分析本节将采用线性二自由度模型(2DOF)和非线性八自由度模型(8DOF)这2种车辆模型来验证所设计的全滑模控制器的鲁棒性.在2DOF模型中,通过加入侧向风扰动和轮胎刚度摄动来初步验证控制器的鲁棒性.接着,在8DOF模型中进行高速直线行驶下抗侧向风稳定性仿真和2种不同附着路面下方向盘正弦输入仿真.车辆8DOF模型及参数见文献[12],为保证2种车辆模型在线性操纵区域具有相同车辆特性,取2DOF车辆模型与8DOF模型具有相同的整车质量、横摆转动惯量、前后桥到整车质心的距离以及轮胎侧偏角在-3°～3°之间的线性轮胎侧偏刚度.参数如表1所示. 表1 2DOF车辆模型参数4.1 2DOF模型车辆所受的外界干扰主要是侧向风,而对系统参数摄动影响最大的是轮胎侧偏刚度[7],因此将它们作为仿真的不确定输入.若只考虑以侧向风作为外界干扰输入时,即ΔA=ΔB=0,则侧向风可由下式简单描述:(20)式中,vw为风速;ρ为空气密度;Aw为汽车侧向迎风面积.若只考虑以前、后轮胎侧偏刚度变化作为系统参数摄动时,即Fw(t)=0,则系统摄动矩阵可由下式表述:式中,Δkf,Δkr分别为前、后轮侧偏刚度摄动量.仿真工况如下:忽略转向系统,将方向盘转角δs以16∶1的关系直接输入到理想前轮转角(δs=16δfd)进行角阶跃仿真;车速为20 m/s;在3 s时触发风压中心位于车辆质心后的侧向风输入,风速为10 m/s,2 s后停止;在7 s时触发轮胎侧偏刚度摄动(轮胎侧偏刚度降低20%),9 s后停止;在11 s时同时触发这2种输入,2 s后结束,仿真总时间为15 s.仿真结果如图1和图2所示.由图1和图2可看出,相对于无控制的传统前轮转向车辆(FWS),常规滑模控制的四轮转向(4WS-CSMC)和全滑模控制的四轮转向(4WS-TSMC)具有较小的质心侧偏角和横摆角速度波动.在3～5 s侧向风扰动期间,由于车速较低,2种控制下的车辆特性几乎没有差异;而在轮胎侧偏刚度摄动的情况下,基于常规滑模控制的四轮转向车辆具有非零的质心侧偏角跟踪误差和横摆角速度跟踪误差.对于全滑模控制,虽然在干扰突然介入时跟踪有点超调,但在较短时间后,质心侧偏角跟踪误差便变为零,横摆角速度跟踪误差也变为零,即全滑模控制器迅速对系统突然出现的不确定因素进行干预,使车辆快速地恢复到理想的转向特性.在外界干扰存在的情况下,车辆能很好地跟踪理想的转向特性,并且保证稳态跟踪误差为零,体现了全滑模控制器良好的控制性能和鲁棒性.这一响应特性正是由于在设计滑模面时考虑了跟踪误差积分项.由于线性的2DOF车辆没有考虑车辆以及轮胎的非线性因素,下面以非线性8DOF模型作进一步仿真分析.图1 质心侧偏角响应(阶跃转向，u=20 m/s,δs=48°)图2 横摆角速度响应(阶跃转向，u=20 m/s,δs=48°)4.2 8DOF模型非线性8DOF车辆模型能更精确地预测车辆的响应特性[12].不同于2DOF车辆模型,侧向风作用力和力矩将不能通过匹配条件与控制量一起输入到车辆模型中,而只能将其添加到车辆的侧向运动方程和横摆运动方程中.同样,轮胎侧偏刚度的摄动将由不同的路面摩擦系数来实现.分2种工况进行仿真分析:①车辆高速直线行驶时抗侧向风稳定性仿真;②车辆在2种不同附着路面下的方向盘正弦输入仿真.高速直线行驶时抗侧向风稳定性仿真设置初始车速为40 m/s,侧向风速为20 m/s,方向盘固定不动,1 s后触发侧向风输入,仿真总时间为10 s.仿真结果如图3所示.由图3可见,相比于无控制的前轮转向车辆,2种控制下的四轮转向车辆都有较小的侧向偏移.对比2种控制下的车辆轨迹,起初全滑模控制的车辆侧向偏移略大,随着质心侧角和横摆角速度迅速收敛到零后,它所产生的侧向偏移将小于基于常规滑模控制的车辆侧向偏移,可见稳态下侧向风干扰一直存在,采用误差积分形式的全滑模控制要好于常规的滑模控制,能更有效地减小车辆侧移,提高其抗侧向风的稳定性.图3 车辆行驶轨迹(侧风扰动，u=40 m/s, vw=20 m/s)接下来进行2种不同路面摩擦系数下的正弦输入仿真.设置方向盘输入的频率为2 rad/s,幅值为48°;2种路面摩擦系数μ分别为0.8和0.3;仿真车速设置为20 m/s.图4和图5是路面摩擦系数为0.8时的仿真结果,图6～图8是路面摩擦系数为0.3时的仿真结果.图4 车辆行驶轨迹(正弦转向，u=20 m/s, μ=0.8)图5 质心侧偏角响应(正弦转向，u=20 m/s, μ=0.8)图6 车辆行驶轨迹(正弦转向，u=20 m/s, μ=0.3)图4显示了在摩擦系数为0.8(干水泥路面)的路面上,无控制和有控制的车辆轨迹几乎一致,但图5表明无控制下的车辆质心侧偏角最大幅度为1.8°,与理想的零值存在较大的偏差,而有控制的车辆基本上保证车辆质心侧偏角为零,从而保证了车辆轴线方向与行驶方向一致,使车辆具有很好的操纵性.对比2种控制下的车辆响应几乎不存在差异.图7 质心侧偏角响应(正弦转向，u=20 m/s, μ=0.3)图8 右后轮转角输出(正弦转向，u=20 m/s, μ=0.3)当路面摩擦系数为0.3(湿路面)时,从图6中可看出无控制的车辆已经出现严重侧滑,失去稳定性;对于有控制的车辆,虽然未出现严重侧滑,但与理想的轨迹相差较远,这主要是因为理想模型中未考虑轮胎侧向力饱和的限制.对比图6中2种控制下车辆轨迹和图7中质心侧偏角跟踪效果可见,全滑模控制略好于常规滑模控制.图8显示2种控制下的车辆右后轮转角在平滑度和幅度上都没有较大差异,且转角都小于3°,其他车轮转角输出也有相似特性,限于篇幅没有给出.总体来说,全滑模控制器的控制性能更接近理想的转向特性,好于常规滑模控制器.5 结语针对基于线控技术的四轮转向车辆,本文设计了一种全滑模控制器,以跟踪理想车辆模型的质心侧偏角和横摆角速度为目标,通过全滑模控制实现前后轮主动转向.车辆2DOF模型下包含侧向风振动及轮胎侧偏刚度摄动输入的阶跃仿真表明，带有跟踪误差积分项的全滑模控制可以有效地改善稳态跟踪误差不为零的现象.车辆非线性8DOF模型下高速直线行驶抗侧向风稳定性仿真和不同摩擦路面下的方向盘正弦输入仿真表明，全滑模控制器具有良好的鲁棒性和控制性能,有效提升了车辆的操纵稳定性.参考文献 (References)[1]喻凡,李道飞.车辆动力学集成控制综述[J]. 农业机械学报, 2008, 39(6): 1-7.Yu Fan, Li Daofei. Review on integrated vehicle dynamics control[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2008, 39(6): 1-7.(in Chinese)[2]于蕾艳, 林逸, 李玉芳. 汽车线控转向系统综述[J]. 农业装备与车辆工程, 2006, 174(1): 32-48.Yu Leiyan, Lin Yi, Li Yufang. Summarization of automobile steer-by-wire system[J]. Agricultural Equipment & Vehicle Engineering, 2006, 174(1): 32-48. (in Chinese)[3]Sato H, Hirota A, Yanagisawa H, et al. Dynamic characteristics of whole wheel steering vehicle with yaw velocity feedback rear wheelsteering[C]//Proceedings of IMechE. Nuneaton, England, 1983:147-156. [4]Nagai M, Ohki M. Theoretical study on active four-wheel steering system by virtual vehicle model following control[J]. International Journal of Vehicle Design, 1988, 10(1): 16-33.[5]Li Bin, Yu Fan. Optimal model following control of four-wheel active steering vehicle[C]//Proceedings of the 2009 IEEE International Conference on Information and Automation. Zhuhai, China, 2009: 881-886.[6]Marino R, Scalzi S, Cinili F. 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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。

基于滑模变结构的STATCOM控制策略仿真研究

基于滑模变结构的STATCOM控制策略仿真研究滑模变结构（SMC）控制是一种经典的非线性控制方法，具有快速、鲁棒等特点。

在电力系统中，静态同步补偿器（STATCOM）作为一种重要的柔性交流输电技术，能够有效地提高电力系统的稳定性和可靠性。

因此，基于滑模变结构的STATCOM控制策略的研究具有重要意义。

滑模变结构的基本原理是通过引入一个额外的控制器，将系统的动态行为纳入控制规划中。

通过使用一个滑动面，控制器可以根据系统动态行为来调整控制输入，以实现系统自动补偿。

因此，滑模变结构控制具有较强的鲁棒性，可以对系统参数变化、外部扰动等变化做出快速响应。

在STATCOM控制中，滑模变结构控制策略可以实现无功功率的快速调节，改善电力系统的稳态和暂态性能。

在滑模控制器设计中，可以选择合适的滑模面和滑模参数来实现所需的控制特性。

一般来说，滑动模面可以通过线性函数或非线性函数来选择，具体根据系统的动态特性和设计要求来确定。

滑模变结构的STATCOM控制策略可以分为两个部分：内环电流控制和外环电压控制。

内环电流控制主要用来实现STATCOM直流侧的电流环控制，通过调节电流环的PI控制器来实现电流的快速响应和无偏差跟踪。

外环电压控制主要用来实现STATCOM的电压环控制，通过使用滑模控制器来实现电压的快速响应和稳定控制。

在滑模变结构的STATCOM控制策略中，需要对滑模控制器的参数进行合理选择。

一般来说，滑模控制器的参数选择要基于系统的动态特性和设计要求，可以使用试探法和优化算法进行选择。

通过合理选择滑模控制器的参数，可以使系统在任何工况下都能保持较好的控制性能。

为了验证基于滑模变结构的STATCOM控制策略的有效性，可以进行仿真研究。

在仿真中，可以搭建一个包括STATCOM的电力系统模型，并将滑模变结构的控制策略应用于该模型中。

通过对比滑模控制策略和传统控制策略的性能指标，可以评估滑模控制策略的优势和有效性。

总之，基于滑模变结构的STATCOM控制策略具有快速、鲁棒等特点，能够有效地提高电力系统的稳定性和可靠性。

基于滑模变结构控制的APFC研究的开题报告

基于滑模变结构控制的APFC研究的开题报告题目：基于滑模变结构控制的APFC研究一、选题背景与意义：随着电力电子技术的不断发展和应用，现代电力系统中出现了许多非线性、时变、耦合的问题。

为了解决这些问题，需要采用先进的控制技术对电力系统进行控制，提高其稳定性和控制精度。

APFC即有源功率因数校正技术，其作用是对负载进行动态补偿，使得电网中的总功率因数趋近于1，从而改善电力质量，提高电能利用率。

滑模变结构控制是现代控制技术中的一种重要方法，具有快速、鲁棒性强等优点，因此将其应用于APFC研究中，可大幅提高其控制精度和稳定性。

二、研究内容及研究方法：本课题的研究内容是基于滑模变结构控制的APFC技术研究，具体包括以下内容：1. APFC控制器的设计和建模：建立APFC系统的数学模型，设计APFC控制器，并对其进行仿真和分析。

2. 滑模变结构控制算法的研究：研究滑模变结构控制算法的原理和特点，探讨其在APFC技术中的应用。

3. APFC系统的实验验证：在仿真环境下进行APFC系统的性能测试，进一步优化控制算法，最后进行实验验证。

本课题主要采用理论分析、模拟仿真和实验验证相结合的方法进行研究，并结合实际情况进行调整和优化。

三、预期成果：通过本课题的研究和实验，预期达到以下成果：1. 提出一种基于滑模变结构控制的APFC技术，能够实现对电网总功率因数的快速、准确控制。

2. 设计并建立APFC系统的数学模型，能够对系统的响应特性进行仿真和分析。

3. 通过实验验证，证明所提出的APFC技术在提高电力质量和电能利用率方面具有显著的优势。

四、研究计划及进度：本课题的研究计划及进度如下：1. 第1~3个月：查阅相关文献，深入了解APFC技术和滑模变结构控制算法，确定研究思路和方案。

2. 第4~6个月：建立APFC系统数学模型，设计APFC控制器并进行仿真分析。

3. 第7~9个月：研究滑模变结构控制算法，探讨其在APFC技术中的应用，完成算法仿真分析。

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。

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。