多轴转向车辆模糊H∞保性能控制

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1、第45卷第5期2013年10月南京航JournalofNanjing空航天大学学报UniversityofAeronautics&AstronauticsV01．45No．50ct．2013多轴转向车辆模糊H∞保性能控制王吉华1’2魏民祥1李玉芳1魏建伟(1．南京航空航天大学能源与动力学院，南京，210016；2．山东理工大学交通与车辆工程学院，淄博，255049)摘要：为提高多轴转向车辆的控制性能和操纵稳定性，考虑多轴转向车辆的轮胎非线性、不确定性和外界干扰，提出一种基于区域极点约束和T—S(Takagi—Sugen

2、o)模糊模型的H。。模糊保性能控制方法。分析基于轮胎立方非线性动力学的多轴转向车辆三自由度非线性模型，建立具有不确定性和外界干扰的多轴转向车辆模糊T-S模型。针对固定极点配置适用范围问题，对各个局部线性子系统设计区域极点约束的保性能控制器，并共用T—S模糊模型的前件和采用并行分配补偿法(Paralleldistributedcompensation，PDC)计算出总控制器。应用Matlab软件的线性矩阵不等式(Linearmatrixinequality，LMI)和模糊逻辑控制(Fuzzylogiccontrol，FL

3、C)工具箱对某五轴转向车辆控制器进行求解，并对原非线性闭环系统进行控制仿真。结果表明控制算法有效，具有一定的鲁棒性，并有利于改善多轴转向动态性能和提高操纵稳定性。关键词：多轴转向车辆；T—s模糊H。。保性能控制；轮胎非线性；区域极点约束；模糊T_S模型；鲁棒性中图分类号：U461．6文献标志码：A文章编号：1005—2615(2013)05～0677—09T-SFuzzyH。。GuaranteedCostControlofMulti。steeringVehicleWangJihual(1．CollegeofEnergy

4、andPower2，WeiMinxian91，LiYufan91，WeiJianweilEngineering，NanjingUniversityofAeronautics＆Astronautics，Nanjing，210016，China：2．SchoolofTransportationandVehicleEngineering，ShandongUniversityofTechnology，Zibo，255049，China)Abstract：Toimprovetheperformancesofcontrolandh

5、andlingstabilityofmulti—steeringvehicle，con—sideringtirenonlinearity，uncertaintiesandexternaldisturbances，amethodofH。。fuzzyguaranteedcostcontrolformulti—steeringvehicleispresentedbasedonregionpoleconstraintsandfuzzyTakagi—-Sugeno(T—S)model．Basedontirecubicnonlin

6、earitydynamics，thenonlinearmodelofmulti—steeringvehiclewiththreedegreesoffreedomisanalyzed，andthefuzzyT—Smodelofmulti—steeringvehiclewithuncer—taintiesandexternaldisturbancesisestablished．Accordingtotheproblemofapplicationscopeoffixedpoleassignment，guaranteedcOS

7、tcontrollersofalllocallinearsubsystemswithregionpoleconstraintsaredesigned，andthewholecontrollerisderivedbyusingantecedentoftheT—Sfuzzymodelandparalleldistributedcompensation(PDC)method．Usingthelinearmatrixinequality(LMI)andfuzzylogiccon—trol(FLC)toolboxesofMatl

8、absoftware，thecontrollersofacertainfive—axle—steeringvehiclearesolvedandcontroloforiginalnonlinearclosed—loopsystemissimulated．Thesimulationresultsshowthatthepresente