[發(fā)明專利]電子液壓制動(dòng)的簡易摩擦補(bǔ)償和壓力滑模控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811188045.0
• 申請(qǐng)日: 2018-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN109521671B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊璐;韓偉;史彪飛;余卓平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B13/04
• 分類號(hào): G05B13/04
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

1.一種電子液壓制動(dòng)的簡易摩擦補(bǔ)償和壓力滑模控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：

第一加法運(yùn)算器(1)：其第一輸入端輸入期望壓力信號(hào)；

壓力滑模控制器(2)：其輸入端與第一加法運(yùn)算器的輸出端連接；

第二加法運(yùn)算器(3)：其第一輸入端與壓力滑模控制器的輸出端連接；

基于簡易模型的摩擦補(bǔ)償控制器(4)：其輸出端與第二加法運(yùn)算器(3)的第二輸入端連接；

電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)(5)，其輸入端與第二加法運(yùn)算器(3)的輸出端連接，第一輸出端與基于簡易模型的摩擦補(bǔ)償控制器(4)的第二輸入端連接，第二輸出端分別與基于簡易模型的摩擦補(bǔ)償控制器(4)的第一輸入端以及第一加法運(yùn)算器(1)的第二輸入端連接；

應(yīng)用電子液壓制動(dòng)的簡易摩擦補(bǔ)償和壓力滑模控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

1)建立電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)的簡易模型，電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)的簡易模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

T_S＝T_S1p+T_S2

T_C＝T_C1p+T_C2

其中，T_SS為采用簡易模型計(jì)算出的摩擦力矩，n,n_threshold分別為電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速和電機(jī)轉(zhuǎn)速門限值，T_S為靜摩擦力矩，T_S1,T_S2分別為靜摩擦力矩表達(dá)式的系數(shù)，p為實(shí)際壓力，T_C為庫倫摩擦力矩與動(dòng)摩擦力矩的和，T_C1,T_C2分別為摩擦力矩表達(dá)式的系數(shù)；

2)根據(jù)摩擦補(bǔ)償控制器計(jì)算出摩擦補(bǔ)償力矩，摩擦補(bǔ)償控制器的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

3)采用第一加法運(yùn)算器和壓力滑模控制器計(jì)算出第一控制輸入力矩，壓力滑模控制器的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

其中，T_2S為前饋補(bǔ)償力矩，K為滑模控制增益，λ,ε為系數(shù)，e和為液壓力跟蹤誤差及其一階導(dǎo)數(shù)；

4)采用第二加法運(yùn)算器計(jì)算出完整控制輸入力矩，輸入電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)，具體包括以下步驟：

41)第二加法運(yùn)算器根據(jù)摩擦補(bǔ)償力矩T₁、第一控制輸入力矩T₂計(jì)算出完整控制輸入力矩T，即：

T＝T₁+T₂；

42)將完整控制輸入力矩T輸入電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)，輸出經(jīng)補(bǔ)償控制的實(shí)際液壓力信號(hào)和實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子液壓制動(dòng)的簡易摩擦補(bǔ)償和壓力滑模控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一加法運(yùn)算器(1)將電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)(5)輸出的實(shí)際壓力p與期望壓力信號(hào)p_d進(jìn)行做差，并將液壓力跟蹤誤差e輸入所述壓力滑模控制器(2)的輸入端，即e＝p-p_d。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電子液壓制動(dòng)的簡易摩擦補(bǔ)償和壓力滑模控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的壓力滑模控制器(2)根據(jù)差值e計(jì)算出第一控制輸入力矩T₂。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電子液壓制動(dòng)的簡易摩擦補(bǔ)償和壓力滑模控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的基于簡易模型的摩擦補(bǔ)償控制器(4)根據(jù)電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)輸出的實(shí)際壓力p與實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)速n獲取摩擦補(bǔ)償力矩T₁。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電子液壓制動(dòng)的簡易摩擦補(bǔ)償和壓力滑模控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的第二加法運(yùn)算器(3 )將第一控制輸入力矩T₂與摩擦補(bǔ)償力矩T₁進(jìn)行求和，獲得完整控制輸入力矩T，所謂電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)的輸入，電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)(5)根據(jù)完整控制輸入力矩T進(jìn)行動(dòng)作，并輸出實(shí)際壓力p和實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)速n。