基于模糊PID算法的双侧电传动履带车辆转向控制策略研究

中国机械工程 ›› 2013, Vol. 24 ›› Issue (3): 410-414,425.

基于模糊PID算法的双侧电传动履带车辆转向控制策略研究

陈泽宇1;赵广耀1;翟丽2;周淑文1

1.东北大学,沈阳,110819
2.北京理工大学,北京,100081

出版日期:2013-02-10 发布日期:2013-02-27
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(50975027)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（N110303007）
National Natural Science Foundation of China（No. 50975027）;
Fundamental Research Funds for the Central Universities( No. N110303007 )

#br# #br# Research on Turning Control Strategy Based on Fuzzy-PID Algorithms for Dual Electric Tracked VehicleChen

Zeyu1;Zhao Guangyao1;Zhai Li2;Zhou Shuwen1


1.Northeastern University, Shenyang, 110819
2.Beijing Institute of Technology, Beijing, 100081

Online:2013-02-10 Published:2013-02-27
Supported by:

National Natural Science Foundation of China（No. 50975027）;
Fundamental Research Funds for the Central Universities( No. N110303007 )

摘要/Abstract

摘要：

为了提高电传动履带车辆的转向控制性能,首先进行了履带车辆转向动力学分析,研究了履带车辆转向特性,进而针对履带车辆转向轨迹可控性差、动态响应慢等缺点,提出一种基于模糊PID算法的双侧电传动履带车辆转向控制策略,将驾驶员转向意图解释为内侧电机制动力矩,并通过模糊算法对外侧电机力矩进行跟随控制,实现稳定的转向轨迹并提高转向响应速度。转向过程中的纵向车速由PID算法进行控制,通过模糊因子来实现模糊控制算法与PID算法之间的融合。仿真结果表明,所提出的控制算法可以实现稳定可控的转向轨迹,具有良好的鲁棒性,与传统转向力矩分配策略相比,该控制算法的动态响应时间缩短约0.7s。

关键词: 电传动履带车辆, 模糊算法, 转向控制, 控制策略

Abstract:

In order to improve the steering control performance of an electric tracked vehicle,the steering kinetic analysis was made at first and steering characteristics of tracked vehicle were researched. Then a turning control strategy based on fuzzy and PID algorithms was proposed for dual electric tracked vehicle to improve the turning trajectory control effect and enhance the steer dynamic response ability. Driver's steering intention was interpreted as inner motor braking torque while outside motor torque follow-up control was conducted by fuzzy strategy. Lengthways speed was adjusted by PID algorithm; the fuzzy control and PID algorithm were fused by fuzzy output factor. Simulation results indicate that algorithms presented can realize stable steering radius and response time can be shortened by about 0.7 seconds with this presented control strategy.

Key words: electric tracked vehicle, fuzzy algorithm, turning control, control strategy

中图分类号:

U461.2

陈泽宇1, 赵广耀1, 翟丽2, 周淑文1. 基于模糊PID算法的双侧电传动履带车辆转向控制策略研究[J]. 中国机械工程, 2013, 24(3): 410-414,425.

CHEN Ze-Yu-1, DIAO An-Yao-1, DI Li-2, ZHOU Chu-Wen-1. #br# #br# Research on Turning Control Strategy Based on Fuzzy-PID Algorithms for Dual Electric Tracked VehicleChen[J]. China Mechanical Engineering, 2013, 24(3): 410-414,425.

[1]	刘征宇, 马亚东, 孙庆, 汤伟. 基于动态模糊阈值的电池组均衡策略优化[J]. 中国机械工程, 2017, 28(05): 624-629.
[2]	汪选要, 王其东, 王金波. 基于远近视角驾驶员模型人机合作转向PDC/H∞控制策略[J]. 中国机械工程, 2016, 27(01): 121-128.
[3]	汪选要, 王其东, . 基于道路误差动力学模型智能车辆横向切换LMIs/H∞转向控制策略[J]. 中国机械工程, 2015, 26(16): 2237-2243.
[4]	汪伟, 赵又群, 贝绍轶, 刘文婷, 许健雄. 基于遗传算法的汽车紧急避让控制与优化[J]. 中国机械工程, 2014, 25(24): 3385-3390.
[5]	宋宇, 陈无畏, 陈黎卿, . 车辆稳定性系统与四轮转向系统集成控制研究[J]. 中国机械工程, 2014, 25(20): 2788-2794.
[6]	黄锡昌1,2;宗志坚2. 基于改进预瞄跟随算法的电动车智能转向控制[J]. 中国机械工程, 2014, 25(14): 1984-1987.
[7]	徐小军, 陈循, 胡永攀. 基于行星传动调速的波浪补偿系统设计与样机研制[J]. 中国机械工程, 2013, 24(5): 604-609.
[8]	黄卫东1, 2, 鲍劲松2, 徐有生3, 赵海亮3. 坡道行驶工况下月球车运动控制策略仿真[J]. 中国机械工程, 2012, 23(20): 2481-2487.
[9]	孙冬野, 尹燕莉, 郝允志, 林歆悠, 刘永刚. 回流式无级变速器动力连续转换的控制策略仿真研究 [J]. 中国机械工程, 2012, 23(1): 89-93.
[10]	雷良育, 张培培, 赵大旭, 刘建军. 混联式混合动力城市客车动力系统的匹配及控制策略研究 [J]. 中国机械工程, 2011, 22(8): 984-988,993.
[11]	文广1, 巩明德2, 张红彦2. H_∞控制的主从遥操作力觉双向伺服控制系统研究[J]. 中国机械工程, 2011, 22(22): 2717-2722.
[12]	张磊安, 乌建中, 陈州全, 王伟达. 兆瓦级风电叶片静力加载控制系统设计及试验 [J]. 中国机械工程, 2011, 22(18): 2182-2185,2208.
[13]	王冬云, 管成. 基于工况识别和动态混合度优化的控制策略 [J]. 中国机械工程, 2010, 21(23): 2790-2793.
[14]	肖清;王庆丰;张彦廷. 液压挖掘机电容蓄能式并联混合动力系统结构及控制策略研究[J]. J4, 2008, 19(5): 0-589.
[15]	路敦民;张立勋;杨向东;陈恳;. 基于速度约束的五杆式人机合作机器人控制策略研究[J]. J4, 2008, 19(10): 0-.