EPS的模糊控制研究

EPS的模糊控制研究

传统的液压转向系统已被电动助力转向系统（EPS）替代，因为其模块化设计可维持转向的感觉，并且对环境友好。EPS主要功能是改善由驾驶员感知的转向感觉水平。但是，EPS表现出高度非线性，存在非线性摩擦和道路扰动等问题。因此，传统的线性控制将导致动态性能变差或系统不稳定。为解决这个问题，应将滑模控制器、模糊控制器和H∞控制应用到EPS中。之前的研究没有考虑制动器饱和度的非线性效应。同时控制输入的限制也会降低闭环系统的性能，并导致大扰动下的不稳定性。很多文献对线性系统的稳定性和非线性系统受输入约束的问题进行了研究。要解决这个问题，多数情况下须给出初始条件，以避免非线性系统在低增益控制下的输入约束。

摩擦和道路扰动是EPS非线性因素的主要来源，因此须基于简化线性模型，设计的EPS常规线性控制器会导致动态性能变差或系统不稳定。电刷式直流电动机被越来越多地应用于EPS控制，但其输入电流在实际应用中受到限制。设计上没有考虑饱和效应的控制率，可能会影响系统稳定。高木-关野提出的TS模糊算法是用来代表EPS的非线性行为，对非线性EPS的稳定条件提出线性矩阵不等式形式（LMI）。仿真结果表明，无论在饱和或受约束情况下，都可以使闭环EPS稳定，并在非线性摩擦道路和饱和执行器干扰等情况下提供全稳定的驾驶条件。

刊名：Journal of the Franklin Institute（英）

刊期：2014年第5期

作者：D.Saifia et al

编译：李雪