H∞回路成形半挂汽车列车鲁棒控制器设计

吉林大学学报(工学版) ›› 2011, Vol. 41 ›› Issue (6): 1571-1576.

H_∞回路成形半挂汽车列车鲁棒控制器设计

常胜^1,2,许洪国¹,刘宏飞¹

1.吉林大学交通学院|长春 130022；2.佳木斯大学机械工程学院|黑龙江佳木斯 154007

收稿日期:2010-10-18 出版日期:2011-11-01 发布日期:2011-11-01
通讯作者: 刘宏飞(1971-),男,副教授,博士.研究方向:交通环境与安全技术. E-mail:liuhongfei68@yahoo.com.cn
作者简介:常胜(1978-),男,讲师,博士研究生.研究方向:交通环境与安全技术.E-mail:changsheng1978@yahoo.com.cn
基金资助:
国家自然科学基金项目（50878095,51078167）；“十一五”国家科技支撑计划项目(2009BAG13A04).

H_∞ loop shaping robust controller design for tractor-semitrailer

CHANG Sheng^1,2,XU Hong-guo¹,LIU Hong-fei¹

1.College of Transportation, Jilin University,Changchun 130022,China|2.College of Mechanical Engineering,Jiamusi University,Jiamusi 154007, China

Received:2010-10-18 Online:2011-11-01 Published:2011-11-01

摘要/Abstract

摘要：

在路面参考坐标系下建立了半挂汽车列车模型,分析了牵引车侧向位移响应特性。将鲁棒控制理论和算法应用于半挂汽车列车干扰控制的研究。针对开环不稳情况,运用标称受控对象前后加权、规范化左互质因式分解等方法设计了H_∞回路成形控制器。该控制器具有良好的鲁棒稳定性,能够稳定有干扰情况下的车辆系统,满足道路条件要求,使侧向偏移量保持在较小数值下。

关键词: 交通运输安全工程, 路面参考坐标系, 侧向力干扰, 半挂汽车列车, H_∞回路成形, 鲁棒控制

Abstract:

A model was built for the tractor-semitrailer in the road reference frame to analyze the response of the tractorsemitrailer to the tractor lateral displacement. The robust control theory and algorithm were used to study the disturbance control of the tractor-semitrailer. A H_∞loop-shaping controller was designed by techniques such as the pre- and/or post-weighting of the nominal controlled object and the normalized left coprime faetorization. The designed controller appears to be characterized by a good trade-off between the driving performance and the robust stability, ensuring the driving performance of the tractor-semitrailer under the lateral force disturbance with little lateral track shift.

Key words: engineering of communications and transportation safety, road reference frame, lateral force disturbance, tractor-semitrailer, H_∞ loop-shaping, robust control

中图分类号:

U469.5

常胜^1,2,许洪国¹,刘宏飞¹. H_∞回路成形半挂汽车列车鲁棒控制器设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(6): 1571-1576.

CHANG Sheng,XU Hong-guo,LIU Hong-fei. H_∞ loop shaping robust controller design for tractor-semitrailer[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(6): 1571-1576.

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