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基于整车模型的全局时变滑模变结构控制的EPS研究
随着汽车产业的快速发展，电力助力转向系统（EPS）作为一种新型的转向系统已经成为了汽车制造业中的重要研究方向。EPS不仅具有节能、环保、稳定性好等优点，而且还能很好地提高驾驶安全性和舒适性。因此，如何通过控制算法来提高EPS的性能，是当今各大汽车制造商和研究机构非常关注的问题。
在EPS控制算法中，全局时变滑模变结构控制是一种较为有效的方法。它是在传统滑动模式控制（SMC）的基础上，将模型切换控制（MSC）与滑模控制相结合，从而形成一种更加灵活、鲁棒性更强的控制策略。该方法的优势在于可以在不同工况下，自适应地切换不同的控制模型，以保证控制系统的稳定性和鲁棒性。
本文主要研究基于整车模型的全局时变滑模变结构控制的EPS，其思路是将整车模型分解为转向系统和车身动力学两部分，然后分别进行控制器的设计。首先，针对车身动力学系统，使用广义预测控制（GPC）方法，设计出一个能够根据当前的状态量进行自适应预测的控制器。其原理是，通过对当前系统输出信号和未来一段时间内的误差进行预测，来生成控制信号，从而实现对车辆轨迹的控制。
其次，对于转向系统，基于滑动模式控制和模型切换控制的思想，设计出了一个时变滑模变结构控制器。该控制器模型包括转向系统和车辆动力学模型，可以根据当前系统状态以及控制需求，自适应地切换不同的控制模型，以保证系统的稳定性和鲁棒性。
最后，在Matlab/Simulink平台上进行了仿真实验，结果表明所设计的基于整车模型的全局时变滑模变结构控制的EPS，能够有效地提高转向系统的性能，使其更加稳定、精确地跟踪指定轨迹。
综上所述，基于整车模型的全局时变滑模变结构控制的EPS具有很强的理论基础和实际应用价值。通过该方法的应用，可以提高EPS的控制精度和鲁棒性，为汽车制造业的可持续发展做出积极的贡献。