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基于可拓滑模线控转向控制策略研究
摘要：
本文主要论述了基于可拓滑模线控转向控制策略的研究，首先介绍了滑模控制的理论基础及局限性，并引入可拓函数的概念来提高控制精度和稳定性。接着，结合汽车转向控制问题，提出了基于可拓滑模线控的转向控制策略，利用可拓滑模控制器来实现转向角度的精确控制，通过仿真实验验证了该策略的可行性和有效性。
关键词：滑模控制；可拓函数；转向控制；可拓滑模线控。
1.引言
汽车转向控制是指对汽车的转向角度进行准确和稳定的控制，通常采用传统的PID控制器来实现。然而，PID控制器存在的问题是对于非线性、时变和模型不确定等复杂问题无法有效处理。因此，近年来研究者们开始探讨更加先进且有效的控制策略，滑模控制作为一种优秀的非线性控制方法，日益受到广泛关注。
2.滑模控制及可拓函数
滑模控制是一种基于滑模面的非线性控制方法，将系统状态引入一个滑模面上进行控制，从而使系统偏离滑模面的速度被限制在一个很小的范围内，从而实现对系统状态的精确控制。然而，滑模控制器存在的问题是对扰动的抵抗能力较差，容易出现“震荡”现象。
为了克服这个问题，可拓函数被引入到滑模控制中来提高控制精度和稳定性。可拓函数通过对滑模面进行可拓化，可以有效地抵抗扰动和不确定性，从而提高控制器的鲁棒性。
3.基于可拓滑模线控的转向控制策略
针对汽车转向控制问题，本文提出基于可拓滑模线控的转向控制策略。首先，确定汽车的状态方程，即汽车转向角度的变化率等于转向角度与期望角度之差的乘以一定系数，同时考虑到随机扰动和模型不确定性。
然后，在滑模面的基础上通过引入可拓函数，得到可拓滑模控制器，用于进行转向角度的精确控制。具体地，将汽车状态与期望值输入到可拓滑模控制器中，根据可拓函数的定义，对滑模面的范围进行可拓化，得到一个更加广阔的工作区间，从而可以更好地抗扰动并提高控制精度。
4.仿真实验与结果分析
为验证本文提出的基于可拓滑模线控的转向控制策略的有效性和可行性，通过Matlab/Simulink对该策略进行了仿真实验。实验结果表明，该控制策略具有非常好的稳定性和鲁棒性，在面对扰动和不确定性时，仍然可以精确地控制汽车的转向角度。
参考文献：
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