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基于模糊滑模控制策略的电动助力转向系统的回正控制
基于模糊滑模控制策略的电动助力转向系统的回正控制
摘要：电动助力转向系统在现代汽车中起着至关重要的作用，它的正常工作对于提高驾驶员的操控性和行驶安全性具有重要影响。本文针对电动助力转向系统中回正控制问题进行研究，提出了一种基于模糊滑模控制策略的回正控制方法。首先，对电动助力转向系统进行建模，并分析了转向系统的动力学特性。然后，设计了基于细化的模糊控制器，利用模糊规则将系统的状态量映射为控制量。最后，结合滑模控制策略，实现了对电动助力转向系统的回正控制。仿真结果表明，所提出的控制方法能够有效地抑制电动助力转向系统的回正过程中的振荡并迅速稳定系统。
关键词：电动助力转向系统；回正控制；模糊滑模控制；模糊控制器
1.引言
电动助力转向系统是现代汽车中普遍采用的转向系统之一。与传统的液压助力转向系统相比，电动助力转向系统具有响应速度快、操控性好、能量利用率高等优势。然而，在一些特殊情况下，如急转弯或突然偏离道路等，车辆可能无法保持稳定的行驶方向，需要进行回正控制。因此，研究电动助力转向系统的回正控制策略具有重要意义。
2.电动助力转向系统的建模
在进行回正控制之前，首先需要对电动助力转向系统进行建模。电动助力转向系统主要由转向轮、电动助力器和转向机构组成。转向机构将驾驶员的转向指令转化为转向轮的转动，并通过电动助力器提供辅助力矩。电动助力器由电机和控制器组成，控制器通过控制电机的转矩来提供转向辅助力。
3.模糊滑模控制策略
模糊滑模控制策略是一种结合了模糊控制和滑模控制的控制方法。模糊控制器能够将模糊的状态量映射为对应的控制量，适应系统的非线性和不确定性。滑模控制能够通过引入滑模面来抑制系统的扰动，并使系统稳定在滑模面上。
在回正控制中，可以设计模糊滑模控制器来实现对电动助力转向系统的控制。具体的步骤如下：首先，确定输入变量和输出变量，并进行模糊化；然后，根据输入变量的模糊集合和输出变量的模糊集合，建立一组模糊规则；接下来，根据当前的状态量和模糊规则，计算模糊控制器的输出；最后，结合滑模控制策略，进行回正控制。具体的控制算法可以参考文献[1]。
4.仿真结果与分析
为了验证所提出的基于模糊滑模控制策略的回正控制方法的有效性，进行了仿真实验。在仿真中，设置了车辆突然偏离道路的情况，通过对电动助力转向系统进行回正控制，使车辆重新回到道路上。
仿真结果表明，所提出的回正控制方法能够迅速稳定电动助力转向系统。与传统的控制方法相比，所提出的方法在回正过程中的振荡现象更少，稳定性更好。
5.总结与展望
本文针对电动助力转向系统中回正控制问题，提出了一种基于模糊滑模控制策略的控制方法。通过对电动助力转向系统进行建模并设计相应的控制器，实现了对转向系统的回正控制。仿真结果表明，所提出的控制方法能够有效地抑制电动助力转向系统的回正过程中的振荡并迅速稳定系统。然而，本文所提出的控制方法还有待在实际车辆中进行验证，以进一步验证其有效性。
参考文献：
[1]XX.基于模糊滑模控制的电动助力转向系统研究[J].控制工程与应用，年，第(期)：页码。