Simultaneous control of motion and maximized stiffness for an electro-pneumatic clutch actuator based on pressure observers
Simultaneous control of motion and maximized stiffness for an electro-pneumatic clutch actuator based on pressure observers
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基于压力观测器的电动气动离合器执行器的运动和最大刚度的同步控制
DOI：
10.1177/1687814017702807
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发表时间：
2017-06
影响因子：
2.1
通讯作者：
Zhang Lianren
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Qian Pengfei;Ren Xudong;Tao Guoliang;Zhang Lianren
为提高手自一体自动变速系统中离合器的换挡品质，本文首先研究了电空离合器执行机构的运动轨迹跟踪控制。离合器致动气缸的每个腔室由一对使用脉冲宽度调制的双向开/关电磁阀独立控制。因此，可以同时实现致动气动缸的运动和刚度控制。采用刚度最大化控制，使执行器具有从力到运动的最佳抗干扰能力，有利于实现高精度的伺服运动控制。然而，基于模型的非线性控制技术必然需要系统的全状态信息。考虑到成本问题，本文采用与负载无关且在李雅普诺夫理论意义下稳定的非线性压力观测器代替压力传感器来获取燃烧室的压力状态。提出了一种带非线性压力观测器的滑模控制器。大量的实验表明，所提出的技术方法可以实现高精度的电-气离合器执行机构的运动伺服控制。
To improve gear-shifting quality of the clutch in automated manual transmission systems, motion trajectory tracking control of an electro-pneumatic clutch actuator is first considered in this article. Each chamber of the clutch actuating pneumatic cylinder is controlled independently by a pair of two-way on/off solenoid valves using pulse width modulation. Thus, motion and stiffness control of the actuating pneumatic cylinder can be realized simultaneously. With stiffness-maximizing control, the actuator has the best disturbance rejection from force to motion, which facilitates the realization of high-accuracy servo motion control. Nevertheless, model-based nonlinear control technologies are sure to require full-state information of the system. For cost considerations, nonlinear pressure observers which are independent of the load and stable in the sense of Lyapunov theory were applied to acquire the pressure states of the chambers in place of pressure sensors in this article. Moreover, a dedicated sliding mode controller with nonlinear pressure observers was put forward. Extensive experiments show that the proposed technical methods can fulfill the high-accuracy motion servo control of an electro-pneumatic clutch actuator.
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DOI：
10.1109/tmech.2007.892821
发表时间：
2007-04
期刊：
IEEE/ASME Transactions on Mechatronics
影响因子：
--
作者：
T. Nguyen;J. Leavitt;F. Jabbari;J. Bobrow
通讯作者：
T. Nguyen;J. Leavitt;F. Jabbari;J. Bobrow
DOI：
10.1631/jzus.c1400003
发表时间：
2014-10
期刊：
Journal of Zhejiang University SCIENCE C
影响因子：
--
作者：
Pengfei Qian;Guoliang Tao;De-yuan Meng;Hao Liu
通讯作者：
Pengfei Qian;Guoliang Tao;De-yuan Meng;Hao Liu
影响因子：
1.7
作者：
G. Kaasa;M. Takahashi
通讯作者：
G. Kaasa;M. Takahashi
DOI：
10.1115/1.2745850
发表时间：
2007-07
影响因子：
1.7
作者：
Xiangrong Shen;M. Goldfarb
通讯作者：
Xiangrong Shen;M. Goldfarb
DOI：
10.1109/tmech.2010.2049365
发表时间：
2011-08
期刊：
IEEE/ASME Transactions on Mechatronics
影响因子：
--
作者：
A. Grancharova;T. Johansen
通讯作者：
A. Grancharova;T. Johansen