一种鲁棒前馈控制器与高频增益补偿器优化方法技术

本发明专利技术公开了一种鲁棒前馈控制器与高频增益补偿器优化方法，包括步骤：建立EPS系统数学模型，得到系统传递特性；建立力矩控制环控制策略，并通过系统数学模型与基本控制策略得到对驾驶员的转向感觉产生显著影响的传递函数；将力矩传感器信号的变化作为EPS系统主要扰动，力矩控制环利用二阶前馈控制器进行扰动补偿，将由主要扰动引起的EPS系统传递特性的变化视为系统的不确定性，建立内部模型控制结构；运用鲁棒控制理论，建立鲁棒前馈控制器的设计目标，并通过求解最优算法得到鲁棒二阶前馈控制器；增加高频增益补偿器改善二阶前馈控制器在高频段的控制效果。本发明专利技术不仅可方便鲁棒控制器的参数获取，而且能更为简便地对控制器进行调整。

A robust feedforward controller and high frequency gain compensator optimization method

【技术实现步骤摘要】
一种鲁棒前馈控制器与高频增益补偿器优化方法
本专利技术涉及电动助力转向系统控制
，尤其涉及一种用于抑制电动助力系统力矩波动的鲁棒前馈控制器与高频增益补偿器优化方法。
技术介绍
电动助力转向系统(ElectricPowerSteeringSystem，下面简称为EPS系统)是按需系统，电机在需要转向时才工作，所以使用电动助力转向系统能改善汽车燃油消耗量，且更加节能环保。除此之外，电动助力转向系统还具有更高的安全性和更好的驾驶舒适性，同时电子集成化程度更高，容易实现变助力以及其他高级驾驶功能更容易在EPS系统的基础上做进一步的开发。因此，EPS系统成为未来汽车转向技术发展的必然趋势。EPS系统的关键技术是围绕以路感跟踪为核心内容的控制策略设计。路感跟踪技术的关键是控制电机的电压使电机实际产生的助力力矩能够跟踪由助力匹配设计出的助力曲线，控制电机时，需要抑制EPS系统的力矩波动对驾驶员手感造成的不良影响。针对抑制EPS系统转向时的力矩波动问题，美国TRW公司的KevinMMcLaughlin等人提出了模块化控制、自适应力矩滤波器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鲁棒前馈控制器与高频增益补偿器优化方法，其特征在于，包含以下步骤：/n步骤1：建立以手力力矩T

【技术特征摘要】
1.一种鲁棒前馈控制器与高频增益补偿器优化方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤1：建立以手力力矩Th、电机助力力矩Tm和地面阻力矩Tload为输入，管柱上管柱与中间轴连接处扭杆上的力矩传感器所采集的力矩传感器信号Tse为输出的电动助力转向系统数学模型；
步骤2：通过微分方程的拉普拉斯变换整理得到：以电机助力力矩Tm为输入，力矩传感器信号Tse为输出的传递函数Gms(s)；以手力力矩Th为输入、力矩传感器信号Tse为输出的传递函数Ghs(s)；以地面作用给车的地面阻力矩Tload为输入、力矩传感器信号Tse为输出的传递函数Gls(s)；
步骤3：建立以力矩传感器信号Tse为输入、目标力矩Tcmd为输出的力矩控制环控制策略，所述电机助力力矩Tm利用力矩控制环中与力矩传感器信号Tse的函数映射关系得到，并通过动助力转向系统数学模型与力矩控制环得到对驾驶员的转向感觉产生显著影响的传递函数Hhs(s)；
步骤4：将力矩传感器信号Tse的变化作为EPS系统的主要扰动，力矩控制环利用二阶前馈控制器Qff(s)进行扰动补偿；
步骤5：将由主要扰动引起的EPS系统传递特性的变化视为系统的不确定性，建立包含估计的标称系统传递函数Geq(jω)和标称可测扰动作用到过程输出的传递函数Gd_eq(jω)的内部模型控制结构；运用鲁棒控制理论，建立鲁棒前馈控制器的设计目标，并通过求解最优算法得到鲁棒二阶前馈控制器；
步骤6：通过增加高频增益补偿器Hhfg(s)调整控制器在高频段的控制效果。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李德正，赵学智，上官文斌，外日·啊海迈德，蒋开洪，
申请(专利权)人：华南理工大学，宁波拓普集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44