基于自适应无迹卡尔曼滤波的PID转向控制系统设计

1

作者 田雅琴 师旭源 +1 位作者 胡梦辉 王杰鹏 《机床与液压》 北大核心 2025年第12期118-128,共11页

为了避免局部最优解的出现,在灰狼算法中引入了Tent混沌映射初始化种群、非线性收敛因子调整策略、基于精英个体的高斯扰动机制,使灰狼算法的搜索范围得以扩大;搭建了Simulink动力学仿真模型并进行了算法性能模拟,通过观测噪声和过程噪... 为了避免局部最优解的出现,在灰狼算法中引入了Tent混沌映射初始化种群、非线性收敛因子调整策略、基于精英个体的高斯扰动机制,使灰狼算法的搜索范围得以扩大;搭建了Simulink动力学仿真模型并进行了算法性能模拟,通过观测噪声和过程噪声验证了算法的优越性。针对移动机器人转向控制中传统PID存在的超调量大、响应慢及易受干扰等问题,提出一种基于自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)的参数自整定PID控制方法,其优点是无需雅可比矩阵,通过采用无迹变换来处理非线性系统。对4种滤波模型输入噪声,验证了AUKF的抗干扰和滤波能力最佳,其中AUKF相对于UKF的误差绝对值最大缩小了58%,稳定性最大提高了62%。仿真与实验结果表明:该方法显著改善了系统的控制精度、鲁棒性、响应速度及超调量。 展开更多

关键词 无迹卡尔曼滤波 PID控制 转向控制系统 改进灰狼算法 MATLAB仿真

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基于DSP的拖拉机电液转向控制系统 被引量：21

2

作者 何卿 高焕文 +2 位作者 李洪文 毛宁 王树东 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1-5,10,共6页

针对拖拉机的全液压转向系设计了基于TMS320F2812DSP的电液转向控制系统,硬件部分包括DSP芯片及PWM电控器等接口电路,软件部分设计了带非线性补偿的PID控制算法,选用比例电磁换向阀、角位移传感器构建了试验平台,进行了算法参数确定试... 针对拖拉机的全液压转向系设计了基于TMS320F2812DSP的电液转向控制系统,硬件部分包括DSP芯片及PWM电控器等接口电路,软件部分设计了带非线性补偿的PID控制算法,选用比例电磁换向阀、角位移传感器构建了试验平台,进行了算法参数确定试验和导向信号跟踪转向试验。结果表明控制系统的转向角误差小于7%,平均滞后时间为0.15s,能为自动导向提供理论基础。 展开更多

关键词 拖拉机 转向控制系统 设计 试验

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拖拉机自动驾驶转向控制系统的设计 被引量：26

3

作者 陈文良 宋正河 毛恩荣 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第S1期57-62,共6页

介绍了一种用于拖拉机自动驾驶的电控液压动力转向系统。该系统由转向电子控制单元(ECU)、全 液压转向器、步进电机、步进电机驱动器、角位移传感器等组成。它能够根据上位机(自动驾驶控制计算机)下达 的转向指令控制转向执行机构实现... 介绍了一种用于拖拉机自动驾驶的电控液压动力转向系统。该系统由转向电子控制单元(ECU)、全 液压转向器、步进电机、步进电机驱动器、角位移传感器等组成。它能够根据上位机(自动驾驶控制计算机)下达 的转向指令控制转向执行机构实现准确的转向功能。电控液压转向系统具有转向力矩大,控制精度高,响应速 度快,节省能量等优点,可以作为自动／辅助驾驶车辆的转向执行机构。 展开更多

关键词 拖拉机 转向控制系统 油路 步进电机 控制器

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汽车电动助力转向控制系统的初步研究 被引量：27

4

作者 黄李琴 季学武 陈奎元 《汽车技术》 北大核心 2003年第6期3-6,共4页

自行设计的电动助力转向系统(EPS)由控制器、转向盘转矩传感器、车速传感器、电流传感器(在控制器内)、助力电机及减速机构、机械式转向器、蓄电池等组成。EPS的控制系统主要由控制器、传感器及信号处理电路、助力电机及驱动电路等组成... 自行设计的电动助力转向系统(EPS)由控制器、转向盘转矩传感器、车速传感器、电流传感器(在控制器内)、助力电机及减速机构、机械式转向器、蓄电池等组成。EPS的控制系统主要由控制器、传感器及信号处理电路、助力电机及驱动电路等组成。控制算法由电机助力控制算法和电机转矩控制算法两部分构成。该方案易于实现,同时又能保证转向控制系统较高的控制精度。 展开更多

关键词 汽车 电动助力转向控制系统 EPS 电动伺服机构 设计

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汽车电动转向控制系统抗干扰策略的仿真 被引量：8

5

作者 吴文江 杜彦良 +1 位作者 季学武 陈奎元 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期364-366,共3页

将H∞ 控制理论应用于电动转向系统控制方法的研究 ,设计了H∞ 控制器。仿真结果证实 。

关键词 汽车 电动转向控制系统 抗干扰 仿真 H∞控制器

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视觉导航拖拉机自动转向控制系统研究 被引量：7

6

作者 代峰燕 王书茂 +1 位作者 赵颖 张磊 《农机化研究》 北大核心 2006年第10期140-143,共4页

拖拉机的转向控制系统是实现自动驾驶的重要组成部分。为此,以铁牛654拖拉机为研究对象,进行了自动转向控制系统的研究,提出了基于简化的运动学模型模糊控制方法。将利用视觉传感器得到的方位偏差和侧向偏差作为控制器的输入,控制器可... 拖拉机的转向控制系统是实现自动驾驶的重要组成部分。为此,以铁牛654拖拉机为研究对象,进行了自动转向控制系统的研究,提出了基于简化的运动学模型模糊控制方法。将利用视觉传感器得到的方位偏差和侧向偏差作为控制器的输入,控制器可以根据输入实时输出相应的前轮转角。仿真和试验表明,该控制器有比较好的跟随性和响应性,可以较好地适应低速时拖拉机行驶的要求,为深入开展拖拉机的自动驾驶研究提供了有益尝试。 展开更多

关键词 农业工程 拖拉机自动转向控制系统 试验研究 模糊控制 视觉导航

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基于定量反馈理论的汽车转向控制系统设计 被引量：3

7

作者 刘奋 张建武 屈求真 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第8期1191-1195,共5页

提出一种基于定量反馈理论的主动前轮转向策略 ,通过反馈控制系统控制汽车的动态特性 ,以跟踪汽车转向理想横摆角速度 .进而提出了基于定量反馈理论的主动四轮转向策略 ,使得汽车重心处的侧偏角和车体横摆角速度实现了解耦控制 .多种情... 提出一种基于定量反馈理论的主动前轮转向策略 ,通过反馈控制系统控制汽车的动态特性 ,以跟踪汽车转向理想横摆角速度 .进而提出了基于定量反馈理论的主动四轮转向策略 ,使得汽车重心处的侧偏角和车体横摆角速度实现了解耦控制 .多种情况下的非线性仿真结果表明 。 展开更多

关键词 定量反馈理论 汽车 转向控制系统 主动前轮转向 解耦控制 四轮转向 系统设计

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基于混合逻辑的汽车自动转向控制系统 被引量：2

8

作者 张彦会 崔传真 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第1期77-80,共4页

为解决汽车自动转向控制系统的死区问题,采用混合逻辑建立含死区特性的混合逻辑动态汽车操纵模型,并通过预测控制方法进行优化控制.混合逻辑动态建模引入的逻辑变量考虑了各个区间,从而确定了系统的动态方程.模型预测控制通过预测输出... 为解决汽车自动转向控制系统的死区问题,采用混合逻辑建立含死区特性的混合逻辑动态汽车操纵模型,并通过预测控制方法进行优化控制.混合逻辑动态建模引入的逻辑变量考虑了各个区间,从而确定了系统的动态方程.模型预测控制通过预测输出、滚动优化、反馈校正环节,能够获得较好的控制效果和鲁棒性.研究结果表明:混合逻辑动态汽车操纵模型能够获得较好的控制效果,基本不存在稳态误差.该研究成果对提高汽车行驶安全性和平稳性有一定的理论指导作用. 展开更多

关键词 汽车自动转向控制系统 死区特性 混合逻辑 预测控制 逻辑变量 优化控制 鲁棒性 稳态误差

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认知雷达转向控制系统优化设计研究 被引量：1

9

作者 张亮 方圆 +1 位作者 李明 张懿操 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2023年第4期97-101,共5页

神经网络是一种模仿动物神经网络行为特征,进行分布式并行信息处理的算法数学模型。为了能更好地实现对认知雷达转向系统的精确控制,文中将神经网络的概念引入到认知雷达转向控制系统中,提出一种基于神经网络的认知雷达转向控制系统。... 神经网络是一种模仿动物神经网络行为特征,进行分布式并行信息处理的算法数学模型。为了能更好地实现对认知雷达转向系统的精确控制,文中将神经网络的概念引入到认知雷达转向控制系统中,提出一种基于神经网络的认知雷达转向控制系统。首先介绍了神经网络的模型算法,然后基于此,对雷达转向系统进行跟踪仿真,进而得到预计的转向控制系统的输入量。最后,结合模型预测控制算法,对转向系统的角度和速度进行精确控制。为了验证理论分析结果,基于MATLAB搭建了认知雷达转向控制系统的仿真模型并进行仿真验证,结果表明,所提出的方法能够对转向系统的角度和速度进行精确控制,转矩脉动减小了56%,超调量减小了61%。 展开更多

关键词 认知雷达 转向控制系统 神经网络 控制精度

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基于数模混合控制的提梁机液压转向控制系统的研究

10

作者 王博 任德志 《机床与液压》 北大核心 2013年第19期49-52,共4页

为了减少提梁机液压转向控制系统对昂贵的M4系列换向阀的需求数量,提高性价比,采用换向阀模拟控制加高速开关阀数字控制的方式,通过先粗调后精调的模式来对轮组的转向速度和位置进行控制,并利用软件对转向机构进行有限元分析。结果显示... 为了减少提梁机液压转向控制系统对昂贵的M4系列换向阀的需求数量,提高性价比,采用换向阀模拟控制加高速开关阀数字控制的方式,通过先粗调后精调的模式来对轮组的转向速度和位置进行控制,并利用软件对转向机构进行有限元分析。结果显示:数模混合控制方案满足转向要求,论证了该控制方案的可行性。 展开更多

关键词 提梁机 转向液压控制系统 数模混合控制 AMESIM仿真

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考虑驾驶权动态分配的共享转向系统鲁棒控制 被引量：4

11

作者 李学鋆 汪怡平 +5 位作者 苏楚奇 宫新乐 黄晋 刘珣 袁晓红 李惠乾 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期1676-1688,共13页

驾驶员和自动驾驶系统的驾驶权之和被固定为1时,复杂场景下可能会出现车辆转向需求与共享转向控制(shared steering control,SSC)系统输出不匹配的问题,影响车辆行驶安全。为了解决这一问题,提出了一种驾驶权动态分配方法,并针对驾驶权... 驾驶员和自动驾驶系统的驾驶权之和被固定为1时,复杂场景下可能会出现车辆转向需求与共享转向控制(shared steering control,SSC)系统输出不匹配的问题,影响车辆行驶安全。为了解决这一问题,提出了一种驾驶权动态分配方法,并针对驾驶权分配系数和车辆参数不确定性设计了鲁棒控制器。首先,在并联式SSC系统框架的基础上,提出了包括驾驶员模型、轨迹跟踪控制器、驾驶权动态分配模型和车辆模型的SSC系统拓展框架。建立了驾驶员状态评估模型、车辆轨迹跟踪状态评估模型和驾驶权分配与决策模型;以驾驶员状态评估和车辆轨迹跟踪状态评估结果为决策依据,结合驾驶权分配模型计算结果,动态决策驾驶员与控制器的驾驶权分配系数。然后,考虑驾驶权分配系数和车辆模型参数的不确定性,设计了鲁棒反馈控制器。最后通过仿真验证了所提方法的有效性,仿真结果表明:所提SSC系统可以有效降低外部干扰和驾驶员误操作对车辆安全带来的影响,减小转向过程中驾驶员的驾驶负荷、心理负荷和控制器工作负荷。 展开更多

关键词 人机共驾系统 共享转向控制系统 驾驶权动态分配 驾驶权分配系数

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电子控制助力转向系统(ECPS)中的传感器设计 被引量：2

12

作者 田大庆 刘荣忠 +1 位作者 殷国富 谢刚 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第z2期364-365,共2页

电子控制助力转向系统 ECPS是提高汽车控制水平 ,实现汽车智能化的重要内容之一。方向盘转矩传感器和转速传感器是ECPS系统的核心传感器。

关键词 电子控制助力转向系统ECPS 传感器 方案设计

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拖拉机电控液压动力转向系统的研究 被引量：39

13

作者 陈文良 谢斌 +1 位作者 宋正河 毛恩荣 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期122-125,共4页

以铁牛654 l拖拉机为实验平台设计了一种电控液压动力转向系统,提出了双通道PD控制方法,利用目标转角和实际转角的偏差作为控制器输入,控制器通过判断左右转向调整PD控制参数以补偿转向油缸的不对称性对转向系统造成的影响,从而使左右... 以铁牛654 l拖拉机为实验平台设计了一种电控液压动力转向系统,提出了双通道PD控制方法,利用目标转角和实际转角的偏差作为控制器输入,控制器通过判断左右转向调整PD控制参数以补偿转向油缸的不对称性对转向系统造成的影响,从而使左右转向获得相同的转向特性。台架试验结果表明:该方法很好的解决了转向油缸不对称造成的左右转向不对称问题。提高了系统的稳定性,控制精度和快速响应特性,可以作为自动或辅助驾驶车辆的转向执行机构。 展开更多

关键词 拖拉机 转向控制系统 PD控制

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履带车辆遥控驾驶的转向控制技术 被引量：13

14

作者 吴绍斌 丁华荣 +1 位作者 刘溧 陈慧岩 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期402-405,共4页

本文介绍了一履带车辆遥控转向控制系统的方案和结构组成。

关键词 履带车辆 遥控驾驶 转向控制系统 转向离合器

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汽车转向控制 被引量：4

15

作者 胡立生 邵惠鹤 孙优贤 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2000年第6期381-383,388,共4页

本文研究侧偏角有约束条件下,汽车四轮转向控制系统的设计问题。根据汽车转向动力学的特点,建立了具有不确定性的汽车转向模型,给出了车体质心处侧偏角有约束条件下,二自由度鲁棒四轮转向控制器的设计方法,最后基于LMITool给出了控制器... 本文研究侧偏角有约束条件下,汽车四轮转向控制系统的设计问题。根据汽车转向动力学的特点,建立了具有不确定性的汽车转向模型,给出了车体质心处侧偏角有约束条件下,二自由度鲁棒四轮转向控制器的设计方法,最后基于LMITool给出了控制器的迭代算法,并给出了仿真计算实例。 展开更多

关键词 汽车 转向控制系统 转向动力学 侧偏角 转向模型

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遥控履带车辆的转向控制方法 被引量：2

16

作者 吴绍斌 陈慧岩 郑慕侨 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期680-683,共4页

为提高遥控履带车辆的操纵稳定性,研究了转向控制系统的控制方法.遥控履带车辆的转向控制由转向控制系统执行遥控驾驶指令控制转向拉杆行程予以实现.基于系统输入/输出关系构建了遥控转向操纵闭环系统模型,分析了遥控车辆的转向操纵特性... 为提高遥控履带车辆的操纵稳定性,研究了转向控制系统的控制方法.遥控履带车辆的转向控制由转向控制系统执行遥控驾驶指令控制转向拉杆行程予以实现.基于系统输入/输出关系构建了遥控转向操纵闭环系统模型,分析了遥控车辆的转向操纵特性.从人工转向操纵的特点出发,针对遥控信息环节引入的时间滞后,设计了预测和断续转向控制方法.试验证明,转向控制方法能够满足遥控履带车辆的方向控制要求. 展开更多

关键词 遥控履带车辆 转向控制系统 预测控制 断续转向控制

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采用改进粒子群算法与人工神经网络相结合的车辆转向控制研究 被引量：7

17

作者 姚俊 张劲恒 《中国工程机械学报》 北大核心 2018年第6期480-485,共6页

为了提高车辆转向控制系统输出精度,改善车辆行驶的稳定性,提出了改进人工神经网络PID控制器.创建车辆平面参考模型简图,建立车辆运动参数的数学关系式,推导出车辆横摆角速度的动力学方程式.在传统PID控制器基础上,结合人工神经网络模型... 为了提高车辆转向控制系统输出精度,改善车辆行驶的稳定性,提出了改进人工神经网络PID控制器.创建车辆平面参考模型简图,建立车辆运动参数的数学关系式,推导出车辆横摆角速度的动力学方程式.在传统PID控制器基础上,结合人工神经网络模型,采用改进粒子群算法对人工神经网络PID控制器进行在线优化,动态调整PID控制器参数,实现车辆转向控制系统的最优输出,在不同工况路面进行车辆横摆角速度仿真实验.结果表明:采用改进人工神经网络PID控制器,不仅可以提高车辆转向控制系统的响应速度,而且输出的摆动角速度误差较小.车辆在复杂工况路面行驶,其转向系统采用改进人工神经网络PID控制器,有利于提高车辆行驶的稳定性. 展开更多

关键词 改进粒子群算法 车辆 转向控制系统 人工神经网络 PID控制器

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考虑驾驶员个体差异的汽车EPS控制仿真分析 被引量：2

18

作者 王金波 夏光 +1 位作者 汪选要 邱利宏 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第7期865-870,共6页

行车安全与驾驶员、车辆、道路等密切相关,而不同驾驶员个体之间的特性差异很大。文章将驾驶员分为A(熟练)、B(一般)、C(生手)3类,给定的行驶路径作为驾驶员模型的输入,转向盘转矩作为模型的输出;将A类驾驶员的输出转向盘转矩作为期望值... 行车安全与驾驶员、车辆、道路等密切相关,而不同驾驶员个体之间的特性差异很大。文章将驾驶员分为A(熟练)、B(一般)、C(生手)3类,给定的行驶路径作为驾驶员模型的输入,转向盘转矩作为模型的输出;将A类驾驶员的输出转向盘转矩作为期望值,考虑不熟练驾驶员因对侧向力感知缺乏而导致的误操作转矩的影响,提出了一种跟踪期望驾驶特性的汽车电动助力转向系统(electric power steering,EPS)控制策略,建立了能够表征驾驶特性(熟练程度等)并考虑误操作转矩的驾驶员模型,与车辆组成人-车闭环系统。仿真结果表明,采用跟踪期望驾驶特性的汽车EPS控制策略,改善了汽车的操纵稳定性,减轻了驾驶员的转向负担,从而验证了该控制策略的有效性。 展开更多

关键词 驾驶员 个体差异 电动助力转向系统(EPS)控制 误操作转矩

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履带推土机自动变速系统试验

19

作者 王世明 李天石 +1 位作者 贾鸿社 雷俊朝 《拖拉机与农用运输车》 北大核心 2004年第2期16-17,共2页

以TY165EH工业推土机为样机,综合利用车辆运行状态参数、路面状况和驾驶员操纵信息, 采用转向变速集成控制系统,对变速箱进行控制。通过试验验证了在推土机所受外界阻力、发动机转速、车速、液力变矩器输出转速等典型工况下的挡位变化... 以TY165EH工业推土机为样机,综合利用车辆运行状态参数、路面状况和驾驶员操纵信息, 采用转向变速集成控制系统,对变速箱进行控制。通过试验验证了在推土机所受外界阻力、发动机转速、车速、液力变矩器输出转速等典型工况下的挡位变化情况。 展开更多

关键词 履带推土机 自动变速系统 试验 转向变速集成控制系统 外界阻力 发动机转速 车速 液力变矩器输出转速 换档过程

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侧喷发动机配置对目标红外辐射特性影响数值研究

20

作者 吕蓉 牛青林 +1 位作者 孟夏莹 王晓冰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期94-103,共10页

高超声速飞行器姿控发动机侧喷射流作为目标红外“机会”辐射源在拦截弹攻防对抗领域被重点关注。文中以典型锥柱裙外形弹体为研究对象,考虑真实可压缩气体和化学非平衡效应,结合辐射平衡壁面条件预测弹体在典型飞行工况(H=20 km,Ma=5和... 高超声速飞行器姿控发动机侧喷射流作为目标红外“机会”辐射源在拦截弹攻防对抗领域被重点关注。文中以典型锥柱裙外形弹体为研究对象,考虑真实可压缩气体和化学非平衡效应,结合辐射平衡壁面条件预测弹体在典型飞行工况(H=20 km,Ma=5和H=50 km,Ma=10)下不同喷口配置下的侧喷流场,结合窄谱带方法处理高温气体辐射物性参数,采用视在光线法求解辐射传输方程,数值分析了侧喷发动机喷射角、喷口位置和压比配置对拦截弹侧喷射流红外辐射特性的影响。结果表明:高超声速飞行器红外辐射强度随喷射角由负转正而增大,辐射峰值增长率约为2 W/(sr·μm·°);光谱辐射强度随喷口位置后移,H=20 km下先急剧升高后缓慢降低,H=50 km下存在陡降点;红外辐射强度随射流压比的增大而增大,辐射峰值增长率约为14 W/(sr·μm)。 展开更多

关键词 转向和姿态控制系统 红外辐射 侧喷射流 喷流干扰效应 喷口参数

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