用于ABS的Super-Tw isting控制算法

為ABS提出了一種魯棒控制的方案。控制器是基于超級(jí)扭轉(zhuǎn)（ST，Super-Twisting）控制算法建立的,這是一個(gè)高階滑?？刂破?。ABS是非線性和不確定系統(tǒng),因此需要采用魯棒控制方法。通過(guò)模擬，ST控制算法在簡(jiǎn)化的車輛模型上得以開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。仿真結(jié)果表明,控制器能夠快速收斂并且性能良好。

所提出的ABS包含傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)的所有主要組件。在制動(dòng)過(guò)程中，車輪與路面之間產(chǎn)生的摩擦力正比于正常的車輛負(fù)荷。大多數(shù)ABS的驅(qū)動(dòng)程序是根據(jù)市場(chǎng)上的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和反饋繼電器控制，同時(shí)利用液壓作動(dòng)器提供制動(dòng)力。由于外部擾動(dòng)等原因，ABS是高度非線性的。在過(guò)去幾十年里，利用各種經(jīng)典方法，如基于狀態(tài)反饋、PID以及自適應(yīng)控制器等，已經(jīng)提出了各種類型的控制方案用以提高控制，如模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和滑模等。

ST算法的監(jiān)測(cè)在確保ABS魯棒性條件下，除了能夠獲得最短制動(dòng)時(shí)間，還能夠提高車輛的驅(qū)動(dòng)能力。此外，通過(guò)與PID控制進(jìn)行比較，測(cè)試結(jié)果顯示其具有較好的性能。就如何對(duì)ABS進(jìn)行數(shù)學(xué)建模做了說(shuō)明。介紹了控制算法的設(shè)計(jì)和分析，以及提出了超級(jí)扭轉(zhuǎn)控制方案，實(shí)現(xiàn)跟蹤滑移值，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)ABS制動(dòng)。將通過(guò)采用ST算法的ABS和與通過(guò)應(yīng)用PID控制得到的結(jié)果進(jìn)行了比較。

通過(guò)試驗(yàn)，采用ST控制和PID控制的ABS都獲得了令人滿意的結(jié)果，其結(jié)果可用于參考。ST控制的穩(wěn)定時(shí)間大約是0.3s，PID控制是約0.37s。從結(jié)果來(lái)看，ST控制算法在進(jìn)行ABS控制時(shí)是可以接受的。

C.Burgara-Motero et al. 2013 IEEE International Autumn Meeting on Power, Electronics and Computing (ROPEC)，Page 1-6，2013.

編譯：齊健華