《关于汽车防抱死智能控制系统读书笔记(最终版本)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《关于汽车防抱死智能控制系统读书笔记(最终版本)（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、0二一四二一五学年 第一学期信息科学与工程学院自动化系关于汽车防抱死系统智能控制读书报告姓 名： 林嫄 学 号： 201204134003 班 级： 自动化 1201 班 课程名称： 智能控制系统 指导教师： 赵明旺 1关于汽车防抱死系统智能控制读书笔记关于汽车防抱死系统智能控制读书笔记 1、汽车防抱死制动系统工作原理简述汽车防抱死制动系统工作原理简述在制动时，ABS 根据每个车轮速度传感器传来的速度信号，可迅速判断处车轮的抱死 状态，关闭开始抱死车轮上面的常开输入电磁阀，让制动力不变，如果车轮继续抱死，则 打开常闭输出电磁阀，这个车轮上的制动压力由于出现直通制动液贮油箱的管路而迅速下 移，防
2、止了因制动力过大而将车轮完全抱死。在此同时，主控制阀通电开启，动态压力的 制动液可进入制动阀，动态压力的制动液从动态助力管路通过主控制阀、制动总泵密封垫 外缘到达前轮输入管路如此反复地工作（工作频率 312 次/秒），让制动状态始终处于最 佳点（滑移率 S 为 20%），制动效果达到最好，行车最安全。 图图 1 ABS 系统工作原理示意图系统工作原理示意图1 二、控制问题简述二、控制问题简述 目前，国内外对 ABS 的控制研究开展了许多工作，大都采用逻辑门限控制，其门限值 是固定的，电子控制单元(很难对不同的路面情况做出适当的调整，控制的自适应性不强， 需要通过大量道路试验进行参数匹配。但一般
3、都通过单一的控制方式来实现，因此往往很 难兼顾控制的鲁棒性、精度和稳定性。采用现有的单一控制难以消除模型不确定性和复杂 制动条件对控制系统的影响，且实际产品为提高性价比，往往只用轮速传感器来获取制动 信息。因此，有必要从轮胎与地面接触的力学特性分析着手，探索一种不依赖于精确系统 模型的，能从有效提取轮速传感器信息来辨别制动环境和制动特性变化的，在不同控制层 面上采用不同。控制策略的分级智能控制来寻求解决 ABS 复杂控制问题。 3、智能控制系统结构智能控制系统结构汽车 ABS 是复杂的非线性时变系统，对其难以建立精确数学模型，涉及制动环境的智 能辨识、控制策略的自适应性、控制参数校正与优化等难
4、题，直接获取的制动信息非常有 限，但在不同控制要求下所需的制动信息量又有差异。不依赖精确数学模型的分级智能控 制非常适合解决这类复杂控制问题。这里，设计了汽车 ABS 分级智能控制系统，见图 2。2图图 2 汽车汽车 ABS 分级智能控制系统分级智能控制系统 图 2 把 ABS 复杂制动求解分成 3 个相互联系的控制级别，在各个级别上按所需知识(智 能程度)的多少，单独配置控制器，便于直接进行控制，使得复杂控制问题在很大程度上得 到了简化。 1.1.运行控制级运行控制级充分利用制动时车轮与地面的附着系数，使制动车辆保持在一定路面下的最佳滑移率， 是运行控制级追求的目标。针对该目标，把制动中的汽
5、车看作快速移动的机器人，设计拟 人思维的仿人智能控制器。 1 12 2 建立仿人智能控制的特征模型建立仿人智能控制的特征模型运行控制级包括 4 个车轮制动的仿人智能控制器。设 E、或分别表示第刀次采样计算 得到的参考滑移率误差和误差变化，可得仿人智能控制的特征基元集,987654321qqqqqqqqqQ （1）19283746453423121:0:eEqeEqeEqeEqeEqeEqeEqeEqEEqnnnnnnnn系统质量 m=310kg；最 大制动压力 PBmax:1500Mpa；液压系 统的滞后时间 0.01S；转动惯量 I = 2 15kg m 2 。 通过改变这些参数，可模拟不同
6、路面附着系数 。 3.23.2 路面模糊识别器设计路面模糊识别器设计 路面识别器模糊规则设计：糊控制器根据制动力矩误差反向调节，将其值稳定在合理 的误差范围内，控制系统的目标滑移率向最佳滑移率收敛。第一个输入值 MB，为实时力矩 误差值；第二个输入值 Sk 通过逻辑判断来加速制动力矩误差的收敛。具体设计规则见表 1。 表表 1 路面识别模糊规则设计路面识别模糊规则设计5以车轮切向减速度为主，辅以参考滑移率，作为模糊控制器的输入变量，路面作为输 出变量。车轮切向减速度的模糊子集为 v，相应的语言值为：负最大 NL，负大 NB，负中 NM，负小 NS，零 zE，参考滑移率和路面附着系数的模糊子集分
7、别为 S、u，相应的语言值 为：零 zE，正小 PS，正中 PM，正大 PB，正最大 PL，根据前面的分析和已有的经验得到模 糊控制规则，见表 2。7表表 2 路面识别的模糊控制规则路面识别的模糊控制规则其它控制设定：当车速小于 5 kmh 时，ABS 系统不起作用(即保持制动状 态)；系 统采样时间 0.01s 控制时间间隔为 0.05s。 采用合适的模糊推理方法得到模糊控制器的输出 后，可以辨识出路面信息，以此传 给运行控制级和参数校正级，实时修改运行控制的最佳滑移率值、特征模型阈值和参数校 正中车轮角减速度阈值，使 ABS 在不同路面下具有良好的适应性。 6 五、汽车防抱死控制系统的实现
8、与应用五、汽车防抱死控制系统的实现与应用 1.1.试验条件试验条件为了提高计算处理能力，采用了 Microchip 公司的 dsPICl6 位数字信号控制器芯片做 控制器(ECU)。设计了汽车 ABS 分级智能控制软件和试验数据分析软件，加上 4 个磁阻式轮 速传感器、ECU、数据采集箱等，构建成汽车 ABS 测试控制系统，见图 4。图图 4 4 ABSABS 测试系统测试系统2.2.试验结果分析试验结果分析分析测试数据后发现，在不同路面和车速下，分级智能控制的汽车在制动过程中没出 现车轮抱死和跑偏现象，且一致性较好，符合汽车制动安全的要求。由于篇幅所限，给出 了在初速为 80 lcInh 时
9、，汽车在高附着系数路面和高低附着系数对接路面制动下测试的 轮速和参考滑移率，见图 5。8图图 5 不同路面下逻辑门限和分级控制效果对比不同路面下逻辑门限和分级控制效果对比从图 5a、5c 可见，分级智能控制使 ABS 具有很好的制动平稳性，极大地改善了传统逻 辑门限控制在制动时产生的轮速波动特性。从图 5b、5d 可见，分级智能控制能够使汽车在 制动时更快达到最佳(参考)滑移率，且能够稳定保持最佳(参考)滑移率。图 5c、5d 反映出， 当汽车制动由高附着系数路面进入低附着系数路面，即路面有突变时，分级智能控制能够 通过组织协调级更快识别出路面变化，并迅速进入相应的控制算法中，避免了逻辑门限控
10、 制在路面突变时可能带来的车轮制动抱死。另外，给出了在制动初速为 80km/s,40km/s 时， 几种典型路面下汽车 ABS 试验控制效果的评价，见表 3 表表 3 汽车汽车 ABS 道路试验控制效果评价道路试验控制效果评价从表 3 中可以看出，在所示的不同制动初始车速和制动路面下，分级智能控制在一定 程度上缩短了制动距离，提高了充分发出的平均减速度和附着系数利用率，并在路面有突9变(对接路面)时效果尤为突出。这说明分级智能控制更充分地利用了车轮和地面之间的附 着系数，适应性好且提高了制动平稳性。7 六、总结六、总结(1)在控制上把汽车制动的复杂过程划分成不同级别，用分级智能控制来解决汽车的
11、制动问 题，抓住了汽车制动的本质特征，只需要检测 4 个车轮的轮速，不需要精确的汽车制动动 力学模型，降低了模型的不确定性对控制系统的影响。(2)道路试验表明，相对于汽车 ABS 传统逻辑门限控制，分级智能控制具有更好的制动平稳 性和自适应性，提高了控制精度，是一种较为有效的新的 ABS 控制方法。 (3)ABS 分级智能控制系统，只需在一些特定路面上进行参数调整试验，利用仿人智能控制、 模糊控制和协调控制的优势，可望减少设计新车 ABs 控制算法时大量的道路匹配试验工作， 提高开发效率。1 百度文献资料2 李锐等 汽车防抱死制动系统分级智能控制3 蒋顺文等 ABS 智能控制设计与仿真4蒋顺文等 ABS 智能控制设计与仿真5 吕立亚,朱伟兴 模糊智能控制在 ABS 中的应用6 李锐等 汽车防抱死制动系统分级智能控制7李锐等 汽车防抱死制动系统分级智能控制
