多轴转向车辆模糊H∞控制:提升稳定性和操纵性能
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更新于2024-08-12
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"多轴转向车辆模糊H∞保性能控制的研究旨在提高这类车辆的操控稳定性和控制性能。针对多轴转向车辆在轮胎非线性、系统不确定性及外界干扰下的复杂动态行为,文章提出了一种结合区域极点约束和T-S模糊模型的H∞模糊保性能控制策略。首先,分析了基于轮胎立方非线性的三自由度非线性模型,建立了包含不确定性和干扰的多轴转向车辆模糊T-S模型。为解决固定极点配置的局限性,设计了针对各局部线性子系统的区域极点约束控制器,并利用并行分配补偿法(PDC)来共同处理模糊模型的前件,从而计算总体控制器。通过MATLAB软件的线性矩阵不等式(LMI)和模糊逻辑控制(FLC)工具箱,对五轴转向车辆控制器进行了求解和仿真,验证了控制算法的有效性和鲁棒性,有助于提升多轴转向车辆的动态性能和操纵稳定性。该研究受到国家自然科学基金的支持。"
本文是工程技术领域的学术论文,主要关注的是多轴转向车辆的控制问题。作者王吉华等人提出了一种新的控制方法,即基于区域极点约束和Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型的H∞模糊保性能控制。这种控制策略能有效地应对多轴转向车辆在实际运行中遇到的轮胎非线性问题、系统不确定性以及外界干扰。通过建立轮胎立方非线性的三自由度非线性模型,他们构建了一个模糊T-S模型,这使得控制设计可以更精确地反映系统的动态特性。
在控制器设计方面,研究人员针对每个局部线性子系统设置了区域极点约束,以扩展固定极点配置的适用范围。同时,通过并行分配补偿法,实现了控制器的优化组合,确保了整体控制效果。在实际应用中,他们利用MATLAB的LMI和FLC工具箱对控制器进行了数值求解,并进行了控制仿真实验,结果证明了所提出的控制算法能够有效地提高多轴转向车辆的动态响应和稳定性,且具有良好的鲁棒性。
这篇论文为多轴转向车辆的控制技术提供了新的理论支持,对于提升这类车辆在复杂环境下的操纵性能和安全性具有重要的实践意义。
2021-05-14 上传
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