用于ABS的Super-Tw isting控制算法

2014-12-13 13:10

汽车文摘 2014年9期

为ABS提出了一种鲁棒控制的方案。控制器是基于超级扭转（ST，Super-Twisting）控制算法建立的,这是一个高阶滑模控制器。ABS是非线性和不确定系统,因此需要采用鲁棒控制方法。通过模拟，ST控制算法在简化的车辆模型上得以开发和应用。仿真结果表明,控制器能够快速收敛并且性能良好。

所提出的ABS包含传统制动系统的所有主要组件。在制动过程中，车轮与路面之间产生的摩擦力正比于正常的车辆负荷。大多数ABS的驱动程序是根据市场上的试验数据和反馈继电器控制，同时利用液压作动器提供制动力。由于外部扰动等原因，ABS是高度非线性的。在过去几十年里，利用各种经典方法，如基于状态反馈、PID以及自适应控制器等，已经提出了各种类型的控制方案用以提高控制，如模糊逻辑、神经网络和滑模等。

ST算法的监测在确保ABS鲁棒性条件下，除了能够获得最短制动时间，还能够提高车辆的驱动能力。此外，通过与PID控制进行比较，测试结果显示其具有较好的性能。就如何对ABS进行数学建模做了说明。介绍了控制算法的设计和分析，以及提出了超级扭转控制方案，实现跟踪滑移值，进而实现ABS制动。将通过采用ST算法的ABS和与通过应用PID控制得到的结果进行了比较。

通过试验，采用ST控制和PID控制的ABS都获得了令人满意的结果，其结果可用于参考。ST控制的稳定时间大约是0.3s，PID控制是约0.37s。从结果来看，ST控制算法在进行ABS控制时是可以接受的。

C.Burgara-Motero et al. 2013 IEEE International Autumn Meeting on Power, Electronics and Computing (ROPEC)，Page 1-6，2013.

编译：齐健华