无人驾驶模式下电液复合转向系统高鲁棒性控制策略

针对重型车辆电液复合转向系统(Electro-hydraulic hybrid steering system,EHHS)无人驾驶模式下的转向跟踪控制问题,首先建立了考虑EHHS系统参数不确定性及外界干扰影响的转向系统完整非线性动力学模型;然后提出了一种自适应双闭环转向跟踪控制策略,外控制环设计参数自适应率,以有效适应模型参数摄动,采用改进滑模控制计算期望转向力矩,内控制环则利用PI控制转向电机电流,实现对期望转向力矩跟踪;最后利用Matlab/Simulink对EHHS系统模型以及提出的控制策略进行仿真验证。结果表明,提出的自适应控制可有效缩短EHHS系统转角跟踪阶跃响应反应时间,降低转向轮角度跟踪误差,并保证转角跟踪精度不受系统参数摄动的影响,有效提高了EHHS系统无人驾驶模式下的转向跟踪控制性能。

电液耦合转向系统转向盘转矩的自抗扰控制

为解决商用车电液耦合转向系统由于非线性、参数时变和外界干扰等因素造成的路感差的问题,提出了以理想转向盘转矩为目标的电液耦合转向系统自抗扰控制(ADRC)策略。在分析结构原理的基础上建立了系统的数学模型,针对商用车转向性能需求确定了基于车速和侧向加速度的驾驶员理想转向盘转矩,以此为目标采用自抗扰控制进行目标手力的跟踪。通过施加不同的干扰与PID控制对比仿真,结果表明设计的ADRC控制算法能很好地跟踪转向盘转矩,且具有更高的抗干扰能力,有效地提高了转向盘转矩闭环跟踪控制的鲁棒性。

电液耦合转向系统应急转向控制方法研究

针对重载商用车应急转向难题,提出一种采用新型电动化的商用车电液耦合转向系统(Integrated electric-hydraulic steering system,IEHS)实现应急转向的新方法,针对电液耦合转向系统应急转向切换控制平顺性和时效性关键问题,研究一种基于混杂理论的电液耦合转向系统应急转向控制方法,以满足最新应急转向法规对重载商用车转向系统的新强制要求。其中,上层根据混杂切换逻辑进行正常转向与应急转向模式的切换控制,下层采用模糊PID控制对目标电流的精准跟随。在MATLAB/Simulink环境下进行正常转向和应急转向之间切换控制的仿真验证,同时在硬件在环试验台架上进行对应急转向功能的试验验证。仿真和试验结果表明,所提出的应急转向控制方法能够在电液耦合转向系统液压部分失效的情况下较好地实现应急转向功能,并保证混杂切换的时效性和平顺性,满足应急转向法规的要求。