基于遺傳算法的應急救援車輛線控轉向系統的分數階PID控制方法

摘要：針對傳統應急救援車輛很難順利通過狹小地域的救援現場,本文設計電液線控轉向系統,實現應急救援車輛的多模式轉向。首先,詳細描述了電液線控轉向系統的總體架構和數學模型。其次,設計基于分數階微積分理論的分數階PID控制器,控制線控轉向系統中轉向油缸的運動。進一步,在分數階PID控制器設計中考慮抗飽和問題。然后,通過遺傳算法最大化適應度函數,優化分數階PID控制器的5個參數。該適應度函數包括時間乘絕對值誤差積分,最大超調和調節時間。最后,通過時域仿真來判定分數階PID控制器的性能。仿真結果表明,本文所提出的分數階PID控制器在瞬態響應,跟蹤能力和魯棒性方面比傳統PID控制器具有更好的控制特性。