[发明专利]一种用于助动车系统的自抗扰速度控制方法

摘要

本发明公开了一种用于助动车系统的自抗扰速度控制方法。本方法为解决助动车在遇到道路不平、强逆风等摩擦干扰时速度受到影响且波动较大的问题，在助动车运动学的基础上，运用干扰观测器对助动车骑行过程中的扰动量进行估计与补偿。再把补偿的扰动量反馈回系统回路，以抵消助动车骑行过程中受到的摩擦干扰。同时利用状态观测器，通过检测被控对象车轮角速度，来观测出骑车人踩踏踏板的力矩大小。基于观测出的人力力矩和实时检测到的车轮角速度，再结合电机驱动车轮辅助助力，可使得被控对象速度维持在设定的范围内，有效地实现了助动车系统在骑行过程中速度的抗干扰动态控制。

主权项

1.一种用于助动车系统的自抗扰速度控制方法，其特征在于基于助动车运动学方程，运用干扰观测器对骑行过程中的干扰量进行估计并对其补偿；利用状态观测器，检测车轮角速度和人踏踏板力矩；结合电机驱动车轮的辅助助力，实现自动平衡干扰，从而使车速稳定在设定范围内；其操作步骤如下：步骤一，助动车运动模型建立：对助动车运动系统进行总体受力分析，建立助动车系统运动模型，计算出运动方程与总体传递函数表达式；步骤二，干扰观测器设计：在步骤一建立的助动车系统运动模型基础上，利用电动被控对象输出角速度大小，结合二阶低通滤波器与系统被控对象模型，建立干扰观测器，以观测与补偿电动被控对象在骑行过程中由于摩擦所受到的干扰量；步骤三，状态观测器设计：在步骤二补偿了干扰量的基础上，利用电动被控对象输出角速度大小，结合二阶带通滤波器与系统被控对象模型，设置相应通带频率，建立状态观测器，以实时估测骑车人踩踏踏板的力矩大小；步骤四，电机辅助设计：在步骤三估测出骑车人实时踩踏踏板力矩大小的基础上，结合实时的被控对象车轮角速度大小，并与系统设定的理想角速度大小进行比较，得出两者差值，再利用电机驱动辅助电动被控对象助力；辅助比例p根据实际效果人为设定。