为了提高全自动泊车系统的路径规划质量和跟踪精度,提出了微分平坦路径规划方法和非时间参考滑模的跟踪控制方法。分析了微分平坦系统原理,确定了车辆运动学模型的平坦输出,基于平坦输出量规划了泊车路径。分析了随时间单调递增的非时间参考量,建立了在非时间参考系下的路径跟踪误差模型;在非时间参考系下设计了滑模面和控制律,并证明了Lyapunov意义下的稳定性。经仿真验证可以看出,基于微分平坦原理可以规划出一条最优的泊车路径;同时使用PID控制器和非时间参考滑模控制器对泊车路径进行跟踪,PID控制器的最大纵向误差是滑模控制器的3.57倍,最大方位角误差是滑模控制器的1.67倍,证明了非时间滑模控制器对泊车路径具有更高的跟踪精度。

由于磁悬浮移动平台具有强非线性,目前各类智能算法只能对磁悬浮移动平台进行定位移动,并不能使磁悬浮移动平台的动子沿着期望轨迹到达预定位置。为了解决磁悬浮移动平台动子的轨迹跟踪及其精准性等问题,将微分平坦理论与磁悬浮移动平台控制相结合。磁悬浮移动平台系统是微分平坦系统,而微分平坦理论具有特殊性,可以将强非线性系统转化为线性系统后进行控制。搭建磁悬浮移动平台的数学模型,在MATLAB/Simulink中进行仿真。结果表明:微分平坦控制的磁悬浮移动平台能够使其动子按照期望轨迹进行运动,且精度更高、跟踪性更强,具有实用性。

三相电压型PWM整流器(VSR)通常采用电压外环、电流内环的串级PI控制策略,但电流内环不能精确解耦,致使直流侧电压快速性、鲁棒性不佳。本文采用一种新型非线性控制方法——微分平坦控制(FBC),用以提升电流内环的控制性能,与PI控制相比,能够实现电流前馈动态精确解耦,对参数变化和外来扰动具有鲁棒性和适应性,明显提高了系统动态响应速度。通过理论分析和仿真实验,验证了FBC控制策略的正确性和优越性。