基于频率整型的电动助力转向路感H∞控制

吉林大学学报(工学版) ›› 2011, Vol. 41 ›› Issue (6): 1532-1536.

基于频率整型的电动助力转向路感H_∞控制

王春燕¹,赵万忠^1,2,于蕾艳³

1.南京航空航天大学能源与动力工程学院|南京 210016；2.清华大学汽车安全与节能国家重点实验室|北京 100084；3.中国石油大学机电工程学院|山东东营 257061

收稿日期:2010-03-02 出版日期:2011-11-01 发布日期:2011-11-01
通讯作者: 赵万忠(1982-),男,副教授,博士.研究方向:汽车系统动力学及控制. E-mail:zhaowanzhong@126.com
作者简介:王春燕(1977-),女,博士.研究方向:汽车现代设计理论与方法.E-mail:wangcy@nuaa.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金项目（51005115,51005248）；汽车安全与节能国家重点实验室开放基金项目（KF11201）.

H_∞ control for electric power steering road feel based on frequency shaping

WANG Chun-yan¹,ZHAO Wan-zhong^1,2,YU Lei-yan³

1.College of Energy &|Power Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China|2.State Key Laboratory of Automotive Safety and Energy, Tsinghua University,Beijing 100084,China|3.College of Mechanical and Electronic Engineering|China University of Petroleum|Dongying 257061|China

Received:2010-03-02 Online:2011-11-01 Published:2011-11-01

摘要/Abstract

摘要：

考虑到电动助力转向(EPS)存在干扰、噪声等不确定因素,以及对系统鲁棒性和动态特性的要求,建立了电动助力转向路感模型,设计了电动助力转向路感H_∞控制器。应用频率加权函数对系统的输出性能进行必要的整型,并进行频域仿真分析。仿真结果表明：相比传统PID控制,H_∞控制下的电动助力转向具有更好的系统鲁棒性。加权后的电动助力转向在低频范围内可获得较好的路面信息,在高频范围内能够有效抑制来自路面的噪声和干扰,保障驾驶员获得良好的转向路感。

关键词: 车辆工程, 频率加权函数, 电动助力转向, H_∞控制, 路感

Abstract:

To deal with the fact that there are uncertainties such as disturbance signals, sensor noises,etc., in the electric power steering(EPS) system, and the demand of the system to the robustness and the dynamic performance, a road feel model was built for the EPS system and an H_∞ controller was designed for the EPS road feel. The output performance of the system was shaped by selection of the frequency weighting function, and a simulation was performed in the frequency domain. The simulation results showed that compared with the traditional PID controller, the H_∞ controller for the EPS road feel can provide a better system robustness, the frequency weighted EPS can acquire better road informations at low frequencies, can attenuate the noises and disturbances from the road at high frequencies, thus insure the driver to get a better road feel.

Key words: vehicle engineering, frequency weighting function, electric power steering, H_∞ control, road feel

中图分类号:

U461.4

王春燕¹,赵万忠^1,2,于蕾艳³. 基于频率整型的电动助力转向路感H_∞控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(6): 1532-1536.

WANG Chun-yan,ZHAO Wan-zhong,YU Lei-yan. H_∞ control for electric power steering road feel based on frequency shaping[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(6): 1532-1536.

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