拖拉机定速巡航系统纵向加速度跟踪控制

拖拉机定速巡航系统通过对拖拉机加速度的精确控制实现定速巡航功能，由于纵向动力学系统的非线性、道路坡度、拖拉机悬挂农机具导致的整车质量变动及风阻等外部干扰因素的存在，使得控制系统鲁棒性成为控制器设计的重点。本文基于模块化机理建模及实验数据的方法，建立了拖拉机纵向动力学模型，并在Simulink上建立了该模型，与实车平台进行对比，验证了该模型符合需求。针对拖拉机纵向动力传动系统非线性特点，采用逆模型方法线性化拖拉机纵向动力学模型，基于线性化模型，获取下层控制对象各工作点及各工况下频率响应特性数据，通过频率响应实验和最小二乘法辨识下层对象系统的传递函数。根据传递函数和纵向加速度响应的非线性特性，设计了滑模变结构控制器，仿真结果表明，与传统的PID控制相比，该控制器有效改善了系统对非线性特性及外界干扰的鲁棒性能