基于干扰观测器的电动助力转向系统动态面滑模控制.pdf

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1、车辆工程制造技术现代制造工程(ModernManufacturingEngineering)2017年第5期基于干扰观测器的电动助力转动态面滑模控制+邹左明(1珥Jll信息职业技术学院，广元628017)向系统摘要：通过建立电动助力转向系统与汽车二自由度模型。考虑系统摩擦干扰、道路颠簸以及系统建模不完全等因素建立电动助力转向系统模型，并提出一种基于干扰观测器的电动助力转向系统动态面滑模控制。将系统的外界干扰、系统建模不完全等因素看作是一个广义的外干扰系统，对系统可观测干扰进行观测，通过参数的设计使观测误差指数收敛。对引入干扰观测器后的系统，利

2、用Lyapunov稳定性原理逐步反演设计出动态面滑模变结构控制器，避免积分膨胀。考虑道路颠簸等随机干扰的影响，针对包含有汽车二自由度模型的电动助力转向系统进行仿真研究。仿真结果表明，该控制器对方向盘输出转矩在干扰作用下的输出稳定性很好，鲁棒性很强，同时在一定程度上也提高了系统的轻便性。关键词：电动助力转向系统；非线性干扰观测器；滑模变结构控制中图分类号：TP29文献标志码：A文章编号：1671—3133(2017)05—0076一lODoI：10．16731／j．cnki．1671—3133．2017．05．015Electricpowers

3、teeringsystemdynamicslidingcontrolwiththenonlineardisturbanceobserverZouZuoming(SichuanVocationalCollegeofInformationTechnology，Guangyuan628017，Sichuan，China)Abstract：Consideringelectricpowersteeringsystemwith2DOFsmodelofvehicle．Establishedthemodelofelectricpowersteer-ingsy

4、stemtakeintoaccountsystemoffriction，bumpyroadsandunmoldedpartofsystem．Thenputtingforwardakindofelectricpowersteeringdynamicslidingmodecontrolsystemwithdisturbanceobserver．Thenwillingthesystemofinterference，unmoldedpartofsystemasageneralsystemofoutsideinterference．Observable

5、theinterferenceofthesystem，selectedtheappropriatepa-rametersofsystem，thenmakingtheobservationerrorindexconvergence．Withthesystemwithdisturbanceobserver．ThedynamicsurfaceslidingmodevariablestructureeontroUerinversionisdesignedstepbystepbyusingLyapunovstabilitytheory．Avoidedt

6、heproblemofintegralexpansioncomparedwiththetraditionalinversioncontroller，simulatingtheelectricpowersteeringsystemwith2DOFsmodelforvehiclesimulmionwithMatlab／Simulinkwiththeinfluenceofrandomdisturbanceofroadbumpsetc．Thesimulationresultsshowthatthecontrollerundertheactionoft

7、hesteeringwheeltorqueintheinterferenceofoutputissteady，strongrobustness．Alsoitimprovestheportabilityofthesystem．Keywords：electricpowersteeringsystem；nonlineardisturbanceobserver；dynamicslidingmodevariablestructurecontrol0引言助力转向系统作为电动汽车最主要的部件之一，其性能的好坏直接影响着电动汽车的使用寿命和乘客的生命财产安全

8、。电动助力转向系统取代传统助力转向系统具有很多优点，首先，电气元件比液压元件质量更轻，体积更小，安装更加方便，降低了汽车整体质量，符合当前汽车轻量化设计的理念；其次