基于模糊控制的汽车稳定性主动控制系统研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhezhe_1207
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汽车高速行驶或在低附着系数路面上转向行驶时,由于受转向或外界干扰的影响,侧向附着力容易达到附着极限,使汽车丧失动力学稳定性,从而造成交通事故的发生。汽车稳定性主动控制系统(ESP)可以改善汽车在这些极限情况下的操纵性和稳定性。本文根据国内外对汽车动力学稳定性控制方法的研究现状,运用模糊控制理论对汽车动力学稳定性控制进行了研究,为以后实际系统的开发提供更好的控制策略。  文章通过受力分析,建立汽车动力学七自由度模型、轮胎模型和驾驶员最优预瞄加速度模型。并且通过仿真,验证所建模型的合理性。利用MATLAB中的模糊控制工具箱,研究了汽车稳定性主动控制系统的模糊控制器。定义了汽车稳定性主动控制系统的模糊输入变量和输出变量,并且根据专家经验,给出模糊控制器的隶属度函数,通过观测器输出模糊变量之间的关系。利用MATLAB/SIMULINK建立汽车稳定性主动控制系统的仿真模型,对于其中每一个子系统进行详细的描述和说明。仿真过程中,本文按照国标进行汽车双移线测试、角阶跃输入测试、正弦转向角输入测试,并且设置了汽车在转向不足和转向过度时的测试,得到基于模糊控制的汽车稳定性主动控制系统的仿真图,对得到的仿真结果进行了分析。  从各仿真结果和按照国家标准进行的仿真结果可以得出:建立的汽车系统动力学模型正确合理,符合汽车稳定性主动控制系统仿真的需要;所设计的汽车稳定性主动控制系统的SIMULINK仿真模型性能良好,能够完成仿真需要;仿真结果符合实际理论分析,并且提出了需要改进之处。
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