采用線性自抗擾的電傳動履帶車輛電子差速控制

馬曉軍,曾慶含,袁東,劉春光,魏曙光

(1.裝甲兵工程學(xué)院陸戰(zhàn)平臺全電化技術(shù)實(shí)驗(yàn)室,北京 100072;2.裝甲兵工程學(xué)院控制工程系,北京 100072)

采用線性自抗擾的電傳動履帶車輛電子差速控制

馬曉軍1,2,曾慶含1,2,袁東1,2,劉春光1,2,魏曙光1,2

(1.裝甲兵工程學(xué)院陸戰(zhàn)平臺全電化技術(shù)實(shí)驗(yàn)室,北京 100072;2.裝甲兵工程學(xué)院控制工程系,北京 100072)

履帶車輛行駛工況復(fù)雜多變,驅(qū)動電機(jī)調(diào)速范圍寬,負(fù)載的非線性、不確定性和耦合性強(qiáng),如何保持兩側(cè)電機(jī)速度差值恒定實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定行駛一直是研究的難點(diǎn)。文中提出一種電子差速控制策略,將線性自抗擾(LADRC)控制算法應(yīng)用于永磁同步電機(jī)(PMSM)驅(qū)動系統(tǒng)調(diào)速控制中,利用線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測器估計所有未知擾動作用量并給予實(shí)時動態(tài)補(bǔ)償,從而抑制擾動,提高系統(tǒng)動態(tài)性能?；贛atlab和RecurDyn軟件開展聯(lián)合仿真分析,進(jìn)行電機(jī)臺架試驗(yàn)。仿真及試驗(yàn)結(jié)果表明:采用LADRC調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)速控制策略,響應(yīng)快速無超調(diào),抗擾能力強(qiáng),參數(shù)適應(yīng)性好,能有效提高車輛行駛穩(wěn)定性,且算法計算量小,易于工程實(shí)現(xiàn)。

兵器科學(xué)與技術(shù)；履帶車輛；電傳動；線性自抗擾；電子差速

0 引言

目前,典型的電傳動履帶車輛一般采用雙側(cè)電機(jī)式驅(qū)動結(jié)構(gòu),采用轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩控制策略實(shí)現(xiàn)對車輛兩側(cè)驅(qū)動力的合理分配,達(dá)到車輛期望行駛目的。由于永磁同步電機(jī)(PMSM)具有結(jié)構(gòu)簡單、效率高、功率密度高、調(diào)速范圍寬等諸多突出優(yōu)點(diǎn),適用于高功率密度驅(qū)動場合,在電傳動車輛驅(qū)動領(lǐng)域也已得到廣泛應(yīng)用[1-4]。

履帶車輛行駛工況復(fù)雜多變,行駛環(huán)境惡劣,導(dǎo)致驅(qū)動電機(jī)具有調(diào)速范圍寬、負(fù)載擾動非線性和不確定性強(qiáng)的特點(diǎn),加上PMSM本身是一個多變量、強(qiáng)耦合的非線性對象。采用常規(guī)基于“誤差”的PID調(diào)節(jié)器,在寬調(diào)速范圍內(nèi),存在動態(tài)性能差,對負(fù)載擾動和參數(shù)攝動魯棒性不強(qiáng)的問題[5-6],難以滿足車輛穩(wěn)定行駛控制要求。為了解決這些問題,國內(nèi)外不少學(xué)者已經(jīng)開展了將先進(jìn)控制算法運(yùn)用到車輛永磁同步驅(qū)動電機(jī)控制研究中,文獻(xiàn)[1]設(shè)計了魯棒H∞轉(zhuǎn)速控制器,考慮了電機(jī)負(fù)載變化和自身參數(shù)擾動,并與最優(yōu)控制進(jìn)行了仿真對比分析;文獻(xiàn)[2]運(yùn)用非線性反步法結(jié)合解耦控制技術(shù),設(shè)計了非線性自適應(yīng)控制器,來克服參數(shù)不確定性和負(fù)載擾動引起的誤差。文獻(xiàn)[3]采用了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法,通過在線學(xué)習(xí)和并行處理,能夠有效抑制擾動,并與反饋線性化控制進(jìn)行了對比。但是相關(guān)文獻(xiàn)大多僅僅針對汽車在良好路面直線行駛進(jìn)行了研究,未對PMSM負(fù)載變化較大的車輛轉(zhuǎn)向工況行駛控制進(jìn)行探討,并且自適應(yīng)等算法需要借助對象精確模型,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制等算法往往需要借助大量專家經(jīng)驗(yàn)或反復(fù)試驗(yàn)得出控制規(guī)則,難以得到最優(yōu)控制算法,且不利于控制算法的快速開發(fā),因此相關(guān)研究有一定局限性。

自抗擾(ADRC)控制技術(shù)是一種不依賴于系統(tǒng)精確數(shù)學(xué)模型的新型控制技術(shù),它能實(shí)時估計并補(bǔ)償系統(tǒng)各種外擾及內(nèi)擾,對擾動進(jìn)行動態(tài)補(bǔ)償,動態(tài)性能好、抗擾能力強(qiáng),適合車輛驅(qū)動系統(tǒng)寬調(diào)速范圍內(nèi)的高抗擾控制。文獻(xiàn)[7-10]將ADRC應(yīng)用于PMSM調(diào)速控制當(dāng)中,進(jìn)行了仿真分析,均取得了較好的效果。文獻(xiàn)[11]從控制系統(tǒng)帶寬角度展開分析,進(jìn)一步將ADRC控制器線性化,提出了線性自抗擾(LADRC)控制方法。文獻(xiàn)[12]對LADRC參數(shù)配置方法進(jìn)行了研究,該算法更加精簡,克服了傳統(tǒng)ADRC參數(shù)多難以整定的缺點(diǎn),易于數(shù)字化實(shí)現(xiàn),具有很強(qiáng)的工程實(shí)用性。

基于以上分析,本文針對電傳動履帶車輛驅(qū)動電機(jī)的特點(diǎn)及車輛行駛控制需求,提出了一種采用LADRC的電子差速行駛控制策略。采用Matlab軟件和多體動力學(xué)軟件RecurDyn構(gòu)建了電傳動車輛一體化聯(lián)合仿真模型,通過精確模擬驅(qū)動電機(jī)負(fù)載特性,驗(yàn)證了控制策略的有效性。最后采用DSP28335實(shí)現(xiàn)了控制律,進(jìn)行了加載試驗(yàn),具有一定的工程實(shí)踐指導(dǎo)意義。

1 車輛總體結(jié)構(gòu)

雙側(cè)式電傳動履帶車輛結(jié)構(gòu)如圖1所示。發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電,經(jīng)整流后變?yōu)楦邏褐绷麟?作為車輛主動力源,超級電容、高壓蓄電池通過DC/DC并聯(lián)在直流母線上作為輔助動力源。車載中央控制器,根據(jù)駕駛員操控信號、反饋的兩側(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速完成兩側(cè)驅(qū)動電機(jī)的差速計算,通過總線將目標(biāo)轉(zhuǎn)速信號實(shí)時發(fā)送至電機(jī)控制器。

圖1 雙側(cè)式電傳動履帶車輛結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Structure of dual-motor electric drive tracked vehicle

相比普通機(jī)械車輛,電傳動車輛兩側(cè)驅(qū)動電機(jī)之間沒有機(jī)械連接和約束,面臨兩側(cè)主動輪速度差難以保持的問題,為了滿足車輛直線、轉(zhuǎn)向行駛等多種工況的動力要求,上層通過電子差速控制器合理地對兩側(cè)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行動力分配,下層采用動態(tài)性能好、抗擾能力強(qiáng)的電機(jī)調(diào)速控制算法,以提高車輛行駛的穩(wěn)定性[4,13]。

2 電子差速控制器設(shè)計

電子差速控制器通過將駕駛員操控信號的解析為兩側(cè)驅(qū)動電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速,完成驅(qū)動系統(tǒng)動力分配,實(shí)現(xiàn)車輛穩(wěn)定行駛?？刂撇呗泽w系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

加速踏板信號解析為電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速,解析函數(shù)為

圖2 車輛電子差速控制結(jié)構(gòu)框圖Fig.2 Block diagram of electric differential controller

方向盤信號按照(2)式直接解析為相對轉(zhuǎn)向半徑ρ的倒數(shù)。其中當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)角范圍位于自由行程(-δ0,δ0)時,解析值為0,相對轉(zhuǎn)向半徑為無窮大,對應(yīng)車輛應(yīng)為直線行駛狀態(tài)。

式中:δ為方向盤轉(zhuǎn)角;δ0為最小有效轉(zhuǎn)角,取5°; δmax為最大有效轉(zhuǎn)角,取85°.

車輛在某一路面以一定速度行駛時,為保證車輛轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性,防止側(cè)滑和甩尾,轉(zhuǎn)向時應(yīng)對最小相對轉(zhuǎn)向半徑ρmin作出限制。

式中:φ為路面附著系數(shù);v為車輛行駛速度;g為重力加速度;B為履帶中心距。

履帶車輛轉(zhuǎn)向行駛過程中有以下運(yùn)動學(xué)公式:

式中:ω1、ω2分別為兩側(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速;v1、v2為兩側(cè)履帶行駛速度;R為轉(zhuǎn)向半徑;i為電機(jī)到主動輪的減速比;r為主動輪半徑。

考慮車輛機(jī)動性能和驅(qū)動電機(jī)特性,在轉(zhuǎn)向過程中選用類似于獨(dú)立式轉(zhuǎn)向的外側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)速不變,內(nèi)側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)速降低的轉(zhuǎn)向方式,轉(zhuǎn)向后回正時內(nèi)側(cè)電機(jī)跟蹤加速踏板給定目標(biāo)轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速升高,使車輛機(jī)動性不至于過多喪失。由運(yùn)動學(xué)公式(4)式、(5)式可推導(dǎo)出如(6)式、(7)式的兩側(cè)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速函數(shù)。

中心轉(zhuǎn)向單獨(dú)采用一擋位,該擋位時踏板信號依然解析為轉(zhuǎn)速,方向盤信號決定目標(biāo)轉(zhuǎn)速的正負(fù),即兩側(cè)電機(jī)給定轉(zhuǎn)速大小相等,方向相反。

3 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)控制器設(shè)計

3.1 PMSM數(shù)學(xué)模型分析

LADRC控制不依賴于精確的數(shù)學(xué)模型,因此本文不考慮磁路的飽和效應(yīng),忽略磁滯、渦流損耗等影響,在d-q旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下,PMSM交、直軸電流滿足如下方程:

(10)式～(13)式中:id、iq為d、q軸的電流;Ud、Uq為d、q軸的電壓;Lsd、Lsq為d、q軸的電感;R為定子繞組電阻;ψr為永磁體與定子交鏈磁鏈;pn為極對數(shù);ωn為電角速度;J為轉(zhuǎn)動慣量;Te為電磁轉(zhuǎn)矩; TL、Tn分別為負(fù)載轉(zhuǎn)矩和擾動[7]。

3.2 LADRC控制器設(shè)計

PMSM調(diào)速系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)速環(huán)和電流環(huán),外環(huán)為轉(zhuǎn)速環(huán),采用LADRC控制,內(nèi)環(huán)為電流環(huán),采用PI控制。因此PMSM狀態(tài)方程可化為

控制器控制頻率較高,單個控制周期內(nèi)負(fù)載轉(zhuǎn)矩可認(rèn)為是恒定值,即L=0.

將ωn=pnω代入(14)式可將電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為2階系統(tǒng),得

式中:U為系統(tǒng)的輸入;b0為系統(tǒng)控制增益;f(ω)為內(nèi)部確定的ω··角加速度動態(tài)“擾動”部分;f1(t)為內(nèi)部不確定性擾動;f2(t)為外部擾動;f(t)為PMSM調(diào)速系統(tǒng)ω··所受的總擾動,可將系統(tǒng)內(nèi)部擾動和外部擾動歸為總擾動,即f(t)=f(ω)+f1(t)+f2(t).

3.2.1 建立線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測器(LESO)線性擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測器狀態(tài)方程:

選取合適的觀測器增益β1、β2、β3,LESO能實(shí)現(xiàn)對(17)式中各變量的實(shí)時跟蹤,即z1→ω,z2→ω·, z3→f(t).

3.2.2 控制律設(shè)計

采用如下的PD控制器:

式中:ω*為給定信號;kP、kD為控制器增益。

考慮電機(jī)實(shí)際輸出能力,對U進(jìn)行如下限幅:

式中:Tmax、Tmin分別為電機(jī)所能輸出的最大和最小轉(zhuǎn)矩。

綜上,(16)式～(19)式構(gòu)成系統(tǒng)的LADRC控制器[11],其結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 LADRC控制器結(jié)構(gòu)圖Fig.3 Structure of LADRC

進(jìn)一步求得LESO(17)式的特征方程為

選取觀測器的理想特征方程(s+ωo)3,則有

式中:ωo稱為觀測器帶寬。

類似的,積分串聯(lián)系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的理想特征方程可選為(s+ωc)2,可得

式中:ωc稱為控制器帶寬。

LADRC控制器實(shí)際使用中需要配置的參數(shù)為ωc、ωo、bo這3個參數(shù),采用文獻(xiàn)[12]提出了參數(shù)配置方法,可以較快地實(shí)現(xiàn)控制器參數(shù)的優(yōu)化配置,達(dá)到期望的控制性能。

4 仿真及試驗(yàn)分析

4.1 仿真實(shí)驗(yàn)

為了驗(yàn)證LADRC控制器的性能,本文在Simulink中構(gòu)建了駕駛員操控系統(tǒng)、電子差速控制器、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器、電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的模型,在多體動力學(xué)仿真軟件RecurDyn中建立了車輛動力學(xué)模型,通過軟件接口技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,實(shí)現(xiàn)機(jī)械、電氣、控制系統(tǒng)的一體化聯(lián)合仿真[14],如圖4所示。

車輛動力學(xué)模型包含車體、炮塔、行動裝置3個部分,其中利用RecurDyn的TrackHM模塊中建立車輛行動裝置模型,采用主動輪前置、雙銷式履帶、雙輪緣負(fù)重輪、扭桿式獨(dú)立懸掛結(jié)構(gòu),如圖5所示。

圖4 聯(lián)合仿真模型Fig.4 Model of co-simulation

圖5 電傳動履帶車輛動力學(xué)仿真模型Fig.5 Electric drive tracked vehicle dynamic simulation model

圖6為良好路面下車輛行駛特性曲線,圖6(a)為工況1雙側(cè)驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)速曲線,①、②為電機(jī)Ⅱ目標(biāo)轉(zhuǎn)速和響應(yīng)曲線,③、④為電機(jī)I目標(biāo)轉(zhuǎn)速和響應(yīng)曲線,⑤為轉(zhuǎn)速差曲線。1 s時,油門踏板踩到17%,雙側(cè)驅(qū)動電機(jī)給定轉(zhuǎn)速1 000 r/min,車輛由靜止?fàn)顟B(tài)開始加速;3 s時,方向盤右轉(zhuǎn)至25°,電機(jī)Ⅱ給定轉(zhuǎn)速不變,電機(jī)I給定轉(zhuǎn)速變?yōu)?00 r/min,車輛開始差速轉(zhuǎn)向;6 s時方向盤回正,雙側(cè)驅(qū)動電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速變回1 000 r/min,車輛速度逐漸趨于一致,進(jìn)入直線行駛狀態(tài)。

圖6(b)為工況2雙側(cè)驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)速曲線,①、②為電機(jī)Ⅱ目標(biāo)轉(zhuǎn)速和響應(yīng)曲線,③、④為電機(jī)I目標(biāo)轉(zhuǎn)速和響應(yīng)曲線,⑤為轉(zhuǎn)速差曲線。1 s時,油門踏板踩到17%,雙側(cè)驅(qū)動電機(jī)給定轉(zhuǎn)速1 000 r/min,車輛由靜止?fàn)顟B(tài)開始加速;3 s時,方向盤右轉(zhuǎn)至14°,電機(jī)Ⅱ給定轉(zhuǎn)速不變,電機(jī)I給定轉(zhuǎn)速約為800 r/min,車輛開始差速轉(zhuǎn)向;6 s時方向盤回正,雙側(cè)驅(qū)動電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速變回1 000 r/min,車輛速度逐漸趨于一致,進(jìn)入直線行駛狀態(tài)。

仿真實(shí)驗(yàn)表明,兩種轉(zhuǎn)向工況下,兩側(cè)驅(qū)動電機(jī)速度差均能保持穩(wěn)定,系統(tǒng)響應(yīng)速度快,動態(tài)、靜態(tài)性能均有所提高。相比文獻(xiàn)[14]的PI控制算法,兩側(cè)轉(zhuǎn)向速度差動態(tài)性能好,最大超調(diào)量由30%減小至5%以內(nèi),調(diào)節(jié)時間短,縮短約50%,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)響應(yīng)快、超調(diào)小的控制目標(biāo)。

圖6 車輛行駛特性仿真曲線Fig.6 Simulation curve of vehicle steer performance

4.2 驅(qū)動電機(jī)臺架試驗(yàn)

為了進(jìn)一步驗(yàn)證LADRC控制算法的可行性和有效性,構(gòu)建了雙側(cè)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)試驗(yàn)平臺,平臺包括上位機(jī)、dSPACE、電機(jī)控制器、逆變器、永磁同步驅(qū)動電機(jī)、制動器等6個部分,結(jié)構(gòu)如圖7所示。永磁同步驅(qū)動電機(jī)參數(shù)為:pn=6,J=0.016 kg·m2, R=5 mΩ,Ld=0.42 mH,Lq=1.4 mH,額定功率80 kW,額定電壓550 V,額定電流145 A,額定轉(zhuǎn)速3 200 r/min,額定轉(zhuǎn)矩240 N·m,峰值轉(zhuǎn)矩600 N·m.其中dSPACE主要完成電子差速控制,將駕駛員操控信號解析為電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速,電機(jī)控制器主控芯片為美國TI公司生產(chǎn)的32浮點(diǎn)運(yùn)算芯片TMS320F28335,主要完成LADRC轉(zhuǎn)速控制、空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)波形生成以及轉(zhuǎn)速、電流信號的采樣等功能。為了方便調(diào)試,數(shù)字信號處理(DSP)外圍預(yù)留CAN總線通信接口,與dSPACE工作站通信,接受轉(zhuǎn)速指令、完成控制器參數(shù)的在線配置以及變量信息的狀態(tài)在線監(jiān)測。

圖7 臺架試驗(yàn)結(jié)構(gòu)圖Fig.7 Structure of bench test

圖8為電機(jī)突加負(fù)載試驗(yàn),曲線①、②分別為驅(qū)動電機(jī)給定轉(zhuǎn)速1 500 r/min時,LADRC和PI控制時突加、突卸負(fù)載時的轉(zhuǎn)速波形。其中,4 s時突加負(fù)載100 N·m,8 s時卸掉負(fù)載?？梢娂尤胴?fù)載擾動時,采用LADRC控制轉(zhuǎn)速變化幅度更小,恢復(fù)時間更快,抗擾能力遠(yuǎn)優(yōu)于PI控制。

圖8 突加負(fù)載轉(zhuǎn)速響應(yīng)曲線Fig.8 Speed response vs.load torque

圖9為雙側(cè)驅(qū)動電機(jī)協(xié)調(diào)控制試驗(yàn)曲線,曲線①、②為電機(jī)Ⅱ轉(zhuǎn)速給定和響應(yīng)曲線,曲線③、④為電機(jī)I轉(zhuǎn)速給定和響應(yīng)曲線。dSPACE對操控信號進(jìn)行解析,在1～2 s內(nèi)給定電機(jī)I、Ⅱ目標(biāo)轉(zhuǎn)速為1 000 r/min,電機(jī)負(fù)載均設(shè)為150 N·m;2～5 s內(nèi)模擬工況2轉(zhuǎn)向,給定電機(jī)Ⅱ目標(biāo)轉(zhuǎn)速不變,電機(jī)I目標(biāo)轉(zhuǎn)速變?yōu)?00 r/min,電機(jī)Ⅱ負(fù)載設(shè)為450N·m,電機(jī)I負(fù)載設(shè)為-150 N·m;5～7 s內(nèi)模擬工況1轉(zhuǎn)向,給定電機(jī)Ⅱ目標(biāo)轉(zhuǎn)速不變,電機(jī)I目標(biāo)轉(zhuǎn)速變?yōu)?00 r/min,電機(jī)Ⅱ負(fù)載設(shè)為500 N·m,電機(jī)I負(fù)載設(shè)為-200 N·m;7～8 s模擬回正狀態(tài),電機(jī)I、Ⅱ轉(zhuǎn)速給定為1 000 r/min,負(fù)載恢復(fù)至150 N·m.

圖9 雙側(cè)驅(qū)動電機(jī)行駛控制轉(zhuǎn)速響應(yīng)曲線Fig.9 Speed response to steering control of dual-motors

由試驗(yàn)曲線可知,采用LADRC轉(zhuǎn)速控制,驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)響應(yīng)快、超調(diào)小,抗負(fù)載擾動能力強(qiáng),兩側(cè)電機(jī)速度差穩(wěn)定,能夠滿足車輛多種轉(zhuǎn)向半徑下的雙側(cè)驅(qū)動電機(jī)差速控制要求。

5 結(jié)論

本文針對雙側(cè)式電傳動履帶車輛行駛過程中電機(jī)調(diào)速范圍寬、負(fù)載非線性和不確定性強(qiáng)的特點(diǎn),提出一種電子差速控制策略,設(shè)計了LADRC轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。

1)將操控信號解析為兩側(cè)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速,采用LADRC轉(zhuǎn)速控制策略,將系統(tǒng)內(nèi)部和外部擾動統(tǒng)一歸為總擾動,利用LESO對擾動進(jìn)行觀測并補(bǔ)償,提高系統(tǒng)響應(yīng)的快速性、準(zhǔn)確性和抗擾能力。

2)Matlab和RecurDyn軟件的聯(lián)合仿真分析和臺架試驗(yàn)表明,基于LADRC的電子差速控制策略,實(shí)現(xiàn)了車輛多轉(zhuǎn)向工況下驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)在寬調(diào)速范圍、強(qiáng)非線性負(fù)載擾動下的有效控制;文中所提的控制策略易于在DSP上實(shí)現(xiàn),具有一定的工程實(shí)踐意義。

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Electric Differential Control of Electric Drive Tracked Vehicle w ith Linear Active Disturbance Rejection Control

MA Xiao-jun1,2,ZENG Qing-han1,2,YUAN Dong1,2,LIU Chun-guang1,2,WEIShu-guang1,2
(1.Laboratory of All-electrization Technology for Ground Combat Platform,Academy of Armored Force Engineering,Bejing 100072,China;
2.Department of Control Engineering,Academy of Armored Force Engineering,Bejing 100072,China)

The driving cycle of tracked vehicle is so complex,and the drivemotor with wide speed range runs under nonlinear,uncertain and strong coupling load.How to control themotor speed to improve the stability of steering has become a research hot point.An electric differential control strategy is put forward.And the LADRC control algorithm is used in speed control of PMSM system,and LESO is used to estimate and compensate the unknown disturbance,thus rejecting the disturbance and improving the dynamic performance of system.The collaborativemodel of Matlab and RecurDyn softwares and test bench are built.The simulation and experimental results show that the speed control strategy with LADRC can be used to achieve rapid response without overshoot,strong disturbance rejection and good parameter adaptability,which improve the vehicle stability.

ordnance science and technology;tracked vehicle;electric drive;LADRC;electric differential

TJ81

A

1000-1093(2014)12-1944-07

10.3969/j.issn.1000-1093.2014.12.002

2014-03-03

國防科技創(chuàng)新項(xiàng)目(12050005)

馬曉軍(1963—),男,教授,博士生導(dǎo)師。E-mail:maxiaojun_zgy@163.com;

曾慶含(1988—),男,博士研究生。