模糊控制在四轮牵引力控制系统中的应用

针对四轮驱动汽车，应用模糊理论设计了牵引力控制系统的油门控制器和制动控制器。建立了基于Matlab／Simulink的硬件在环开发平台，并选择分离路面和棋盘路面两种工况进行了硬件在环试验。结果表明，所设计的控制器能有效地消除驱动轮过度滑转，从而提高了车辆的牵引性能，且在路面条件突变时具有较强的适应性。     

基于车辆快速开发系统的汽车牵引力控制目标控制器

为了检验汽车牵引力控制算法与目标控制器硬件、外围传感器及执行器之间的性能匹配状况,利用车辆快速开发系统设计了目标控制器硬件在环试验平台,并进行了目标控制器硬件在环试验。试验表明:所设计的目标控制器能够有效地将驱动轮滑转率控制在最佳值附近,消除了驱动轮过度滑转现象,从而为目标控制器的道路试验奠定了基础。     

混合动力汽车稳定性控制硬件在环仿真研究

建立混合动力汽车硬件在环仿真系统,研究在各种路面状况下的汽车稳定性控制算法。控制算法包括再生制动和液力制动之间的制动力矩分配、车轮滑移率的滑模控制等。在设计的混合动力汽车稳定性控制硬件在环仿真系统中,选取稳定性控制器和执行器(如制动轮缸、驱动电机)为实物,而汽车(受控对象)的运行状态由计算机仿真。仿真结果表明,基于再生制动、液力制动和滑移率联合控制的车辆稳定性控制算法能够在各种路面条件下提高制动性能,如缩短制动距离、减小侧偏角和横摆角速度的误差。     

基于蚁群寻优的汽车牵引力PID控制参数整定

将蚁群算法应用于汽车牵引力PID控制参数整定控制器设计。在搭建软件在环仿真平台和硬件在环试验平台的基础上,调试、标定了控制器参数,获得了满足实时性要求的查询算法,进行了典型工况硬件在环试验。试验结果表明:控制算法能有效改善汽车在弱附着地面的加速性能。     

基于车辆快速开发系统的汽车牵引力控制目标控制器

为了检验汽车牵引力控制算法与目标控制器硬件、外围传感器及执行器之间的性能匹配状况，利用车辆快速开发系统设计了目标控制器硬件在环试验平台，并进行了目标控制器硬件在环试验。试验表明：所设计的目标控制器能够有效地将驱动轮滑转率控制在最佳值附近，消除了驱动轮过度滑转现象，从而为目标控制器的道路试验奠定了基础。     

印染设备单片机光电垂环控制器设计

介绍了一种实用的单片机光电垂环控制器,阐述了光电垂环检测,控制器硬件和软件的设计及调试.实验表明,该控制器在宽调速范围,能实现印染设备单元间无接触同步调节.     

汽车稳定性控制系统硬件在环仿真

首先建立了八自由度的汽车动力学模型,设计了模糊PI控制器和汽车稳定性控制策略。建立了基于Matlab/Simulink平台下的硬件在环试验平台,针对转向制动和双移线转向行驶两种工况进行了硬件在环仿真试验。结果表明:所设计的模糊PI控制器及控制策略可以通过制动力控制有效地抑制汽车的过多转向或不足转向趋势,提高汽车的操纵稳定性。     

磁流变阻尼器驱动的智能车辆悬挂控制及实验

针对由新型的磁流变阻尼器驱动的智能车辆悬挂设计要求,提出了一种基于天棚阻尼律实现不对称阻尼特性的半主动控制方案,能有效地抑制驱动电流的“开-关”冲击特性和磁流变阻尼器滞环特性产生的不良影响.将该控制器与四分之一车辆模型相结合,在变幅度谐波、平滑脉冲和随机信号激励下,对该半主动控制器的性能进行了仿真分析,并通过设计的硬件在环测试系统进行了系统的实验研究.结果验证了所提出的智能车辆悬挂设计能理想地实现车辆驾乘舒适性、与路面可靠接触、悬挂空间等多目标悬挂性能,以及对簧载质量变化的鲁棒特性.     

基于变权重系数的LQR车辆后轮主动转向控制研究

为提高4WS汽车LQR后轮主动转向控制器的性能与适用范围,分析不同路面附着条件下质心侧偏角、横摆角速度对汽车稳定性的影响,提出一种基于路面附着系数调整最优控制中半正定矩阵Q权重系数策略.利用模糊控制理论设计变权重系数调节器,实现最优控制参数的自适应调整.通过Matlab/Simulink软件进行闭环双移线仿真试验,结果表明,在不同附着路面上行驶时,所提出的变权重系数LQR后轮主动转向控制器能够改善车辆的稳定性与安全性,保证车辆按照驾驶员预期的理想轨迹行驶,顺利完成双移线试验;相比于LQR后轮主动转向控制器,与标准双移线轨迹之间的误差降低了28.25%.通过硬件在环试验验证了这一控制系统的可行性与实时性.     

硬件在环试验台整车状态跟随控制系统设计

为了实现用试验台模拟实车运动信号,在分析整车运动状态模拟装置工作原理的基础上,以汽车运动信号及其变化率为控制参数,设计了主环有限状态机控制器和伺服环电机控制系统,并安装在已搭建的硬件在环试验台上。在该硬件在环试验台上进行了典型工况台架试验,将安装于该试验台上的传感器采集的实际信号与目标信号进行了对比,结果表明了所设计的控制系统跟随控制效果的有效性。     

空压机用无刷直流电机的模糊控制及仿真

为了快速适应电动汽车在不同路况时的功率需求,必须对驱动空压机高速旋转的无刷直流电机（BLDCM）的转速进行实时控制.在BLDCM的双闭环调速控制系统中,外环转速采用模糊控制器取代常规PID控制器,以克服BLDCM的非线性影响,它与内环电流的PI控制相结合,提高了BLDCM控制系统的动态响应速度.仿真结果表明：BLDCM调速控制系统采用模糊控制器比采用常规的PID控制器具有较好的控制性能,可满足电动汽车的工作需求.     

基于目标控制器的四轮驱动汽车沙地牵引力控制系统

针对车辆在实际沙地上行驶的特点,应用将PI控制与门限控制联合起来的控制方法设计了沙地牵引力控制油门控制系统。在某沙矿场的沙地上进行了基于目标控制器的汽车直线行驶牵引力控制实车道路试验。试验结果表明:采用PI控制和门限控制建立的油门控制系统能够消除驱动轮的过度滑转,防止驱动车轮在沙地上下陷,从而减小汽车行驶的推土阻力,提高汽车在沙地上的通过性和牵引性。     

汽车牵引力控制系统的控制方法

将逻辑门限、PID、模糊以及神经网络等控制方法应用于牵引力控制系统,建立了油门位置控制器和驱动轮制动控制器。采用计算机仿真方法对各控制方案进行了比较分析。结果表明:油门控制采用神经PI、制动控制采用逻辑门限方法最实用。     

基于智能脉宽调制的车辆牵引力控制系统驱动轮制动控制

为实现车辆牵引力控制系统(TCS)驱动轮制动控制的精细调节,对车辆液压制动系统的高速开关阀控制进行了分析,试验确定脉宽调制(PWM)控制规则,基于神经网络PI设计了TCS驱动轮制动控制的智能PWM控制器。利用面向TCS的AMESim与MATLAB联合仿真平台进行了仿真分析,结果表明,基于智能PWM的TCS驱动轮制动控制方法能够实现对制动压力的精细调节,有效地提高了车辆的加速性。     

车辆座椅次优控制主动悬架设计及分析

为了进一步提高车辆乘坐舒适性,同时有效地解决线性二次型高斯最优控制器在实际应用中存在的待测状态变量多、路面参数获取困难、应用成本高等问题,基于1/4车辆座椅主动悬架系统模型,设计了一种基于次优控制理论的车辆座椅主动悬架,并对不同待测状态变量下的车辆座椅次优主动悬架的性能进行了探讨,进而得到了基于次优控制理论的车辆座椅主动悬架的最优控制策略.在此基础上,通过与传统车辆座椅被动悬架、最优控制主动悬架进行对比分析,对所设计的座椅次优控制主动悬架的应用效果进行了验证,为车辆座椅主动悬架系统设计提供了一种新的技术思路.     

爆胎车辆轨迹控制的仿真

为了解决高速公路爆胎车辆出现偏航的问题,进行了爆胎车辆轨迹控制的仿真研究。首先确定了爆胎车辆轨迹控制的评价指标,然后讨论了静态比例、积分、微分( proportion integration differentiation, PID)控制器对高速公路爆胎车辆轨迹的控制效果。由于在某一行驶车速下建立的静态 PID 控制器不能很好地控制行驶在其他车速下的爆胎车辆,因此,采用了增益可变 PID 控制器处理爆胎车辆的轨迹控制问题,其中变增益 PID 控制器的参数是事先针对不同的爆胎车速标定获得的。仿真实验结果表明：变增益 PID 控制方案应用于爆胎车辆轨迹控制,可在保证车辆稳定行驶的同时控制车辆的行驶轨迹,使其在出现较小的偏移后回到原路径。     

侧向风干扰下的汽车主动前轮转向最优控制

侧向风对汽车行驶操纵稳定性有重要影响.通过分析侧向风干扰下车辆稳定性,提出基于主动前轮转向(active front wheel steering,AFS)的控制策略.AFS控制器采用线性二次型最优控制算法,以实现横摆角速度和质心侧偏角目标值跟踪.为了评价控制算法,基于MATLAB/Simulink和CarSim协同仿真环境建立整车动力学模型、单点预瞄驾驶员模型、控制器模型、道路和侧向风模型.仿真结果表明,AFS可有效提高车辆在侧向风干扰下的操纵稳定性,且控制算法对车速和路面附着系数具有良好的鲁棒性.     

基于神经网络的参数自调整车辆牵引力控制算法

应用神经网络方法设计了牵引力控制系统的油门位置和制动压力增量PI控制器参数在线自调整算法,介绍了调试控制算法的硬件在环试验台,采用硬件在环试验的研究方法完成了参数自调整牵引力控制算法的调试。试验结果表明:参数自调整牵引力控制算法能将驱动轮控制在目标滑转状态,并有良好的鲁棒性。