基于非光滑有限時間穩(wěn)定控制的四輪轉向系統(tǒng)控制器設計.pdf

1、各種控制理論在車輛系統(tǒng)方面得到了極大的應用，但是車輛系統(tǒng)是一個極其復雜的系統(tǒng)，具有很強的未建模特性、參數(shù)攝動和強側向風等外界干擾的特性。迄今為止并沒有一種控制方法能夠讓人滿意，在多年研究的基礎上，傳統(tǒng)的控制方法能夠很好的應用在車輛系統(tǒng)上，但是效果不盡人意，基于智能算法的控制器的設計難度大，滑模變結構控制具有魯棒性等特點，但是會使得系統(tǒng)產(chǎn)生抖顫，這對執(zhí)行器傷害大?；谟邢迺r間穩(wěn)定的非光滑控制理論可以使得系統(tǒng)在有限時間內將跟蹤誤差收斂為零，

2、使系統(tǒng)具有更強的魯棒性，其控制律表現(xiàn)為非光滑且連續(xù)的。有限時間穩(wěn)定控制理論在永磁同步電機控制、空間飛行器姿態(tài)控制以及多智能體一致性的控制等方面得到了應用，也反向證明了其前期的理論分析的正確性。本文基于前人的理論研究，將有限時間穩(wěn)定控制理論應用于車輛系統(tǒng)的四輪全主動轉向系統(tǒng)（A4WS），具體研究內容如下：
　　(1)對專家學者所做的主動轉向方面的研究進行了梳理，確定了控制目標和控制方案，建立了車輛模型和車輛理想跟蹤模型，為后續(xù)控制器

3、的設計提供了模型基礎和方案基礎。
　　(2)對光滑控制理論、滑模變結構控制理論和有限時間穩(wěn)定控制理論進行了理論比較分析，并分別針對一階系統(tǒng)和二階系統(tǒng)進行了控制器設計，進行了軟件仿真分析，分析了它們的控制特點，為后續(xù)針對車輛系統(tǒng)的控制器設計奠定了理論基礎。
　　(3)基于有限時間穩(wěn)定控制理論和滑模變結構控制理論針對前述所建立的車輛系統(tǒng)模型進行了控制器設計，對有限時間穩(wěn)定控制器進行了抗干擾性能分析，證實了其有限時間穩(wěn)定特性，對滑