基于遗传算法的应急救援车辆线控转向系统的分数阶PID控制方法

摘要

针对传统应急救援车辆很难顺利通过狭小地域的救援现场,本文设计电液线控转向系统,实现应急救援车辆的多模式转向。首先,详细描述了电液线控转向系统的总体架构和数学模型。其次,设计基于分数阶微积分理论的分数阶PID控制器,控制线控转向系统中转向油缸的运动。进一步,在分数阶PID控制器设计中考虑抗饱和问题。然后,通过遗传算法最大化适应度函数,优化分数阶PID控制器的5个参数。该适应度函数包括时间乘绝对值误差积分,最大超调和调节时间。最后,通过时域仿真来判定分数阶PID控制器的性能。仿真结果表明,本文所提出的分数阶PID控制器在瞬态响应,跟踪能力和鲁棒性方面比传统PID控制器具有更好的控制特性。