主动悬架自适应容错滑模控制研究

为提高主动悬架系统的控制可靠性,针对主动悬架作动器故障对悬架系统稳定性的影响,本文提出了一种自适应容错滑模控制算法。首先,搭建了1/4主动悬架模型与理想天棚参考模型;然后在分析主动悬架系统作动器故障类型后,构建了作动器恒增益故障模型;并在滑模控制算法的基础上结合自适应控制理论设计了自适应容错滑模控制算法;最后在Simulink中搭建系统仿真模型,选取传统滑模控制器作为对照进行了仿真验证。由仿真结果可知,在作动器发生故障时,相比传统滑模控制算法,本文所设计的控制器提高了悬架系统的鲁棒性能和车辆的乘坐舒适性,从而确保了汽车的行驶安全性。

重型液压机执行器自适应滑模容错控制

为了提高重型液压机在执行器故障情况下的容错控制能力和控制精度,设计了自适应滑模容错控制器。建立了5缸液压机的滑块动力学模型和液压缸压力动态方程。使用积分滑模控制设计了3个子系统虚拟控制律;使用伪逆法实现了控制分配;在执行器故障情况下,在积分滑模控制基础上,提出了自适应补偿策略,从而给出了执行器故障情况下可以实现的虚拟控制律;使用分散滑模控制将虚拟控制律转化为伺服阀控制律,并证明了自适应滑模容错控制器具有Lyapunov意义下的稳定性。经仿真验证,在单个执行器故障或多个执行器故障的情况下,自适应滑模容错控制器能够将调平误差控制在2×10^-4rad内,位移跟踪误差最大为0.0111 m,体现了执行器故障情况下极高的调平和跟踪精度,也体现了自适应滑模容错控制器具有很好的鲁棒性。