汽车ABS和ASR联合控制的研究

摘要

随着汽车工业的发展，汽车主动安全性问题日益突出。目前，汽车防滑控制主要体现在ABS和ASR这两种控制系统，由于在安全性能的前提下，尽量优化汽车结构设计，采取各控制系统集成设计，出现了ABS和ASR联合系统，称之为防滑控制系统。虽然此防滑控制系统广泛的应用，但控制方法还是以逻辑门限值控制为主，该控制方法虽比较简单，但逻辑复杂。现在智能控制技术如模糊控制、神经网络控制技术应用广泛，可以提高系统的自适应性和可靠性。本文基于滑移率的误差及误差变化值，采用模糊及模糊PID控制方法，进一步改进ABS和ASR联合控制系统。
　　本文采用模糊控制理论，通过MATLAB中的模糊控制工具箱，设计汽车ABS和ASR联合控制系统的模糊控制器。定义了汽车联合控制系统的模糊输入变量和输出变量，并且根据专家经验，给出了模糊控制器的隶属度函数和控制规则，通过观测器输出了模糊变量之间的关系。通过对汽车制动与驱动原理分析，建立了车辆系统的各主要部件的数学模型，包括发动机模型、传动系模型、轮胎模型、整车模型等，并基于Matlab/Simulink建立汽车部分仿真模型。根据所建立仿真模型及控制方法，在均一路面进行制动仿真分析，并且在均一及分离路面进行驱动仿真分析，在此过程中使用方法有制动控制、发动机转矩输出调节控制及发动机转矩输出联合驱动轮制动控制。
　　从各仿真结果和按照国家标准进行的仿真结果可以得出：(1)建立的汽车系统动力学模型正确合理，符合汽车防滑控制系统仿真的需要。(2)所设计的汽车防滑控制系统的Simulink仿真模型性能良好，能够完成仿真需要。(3)仿真结果符合实际理论分析，并且提出了需要改进之处。