道路模擬試驗臺模糊控制的仿真與研究.pdf

1、道路模擬試驗是從20世紀60年代開始發(fā)展起來的一種室內汽車試驗技術，隨著現(xiàn)代控制理論、控制技術以及計算機技術的飛速發(fā)展，現(xiàn)在道路模擬試驗已經(jīng)成為汽車工業(yè)的一項主要試驗項目，通過道路模擬試驗可以在試驗室內再現(xiàn)汽車的主要部件甚至整車在道路上行駛的運行工況，從而研究車輛對路面不平度激勵的響應及其耐久性試驗，達到縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期以及降低開發(fā)成本的目的，是加速新車型開發(fā)、提高產(chǎn)品質量的有效手段。 目前國內投入使用的道路模擬設備，其控制系

2、統(tǒng)一般都采用的是基于系統(tǒng)線性定常的PID控制器，這種傳統(tǒng)PID控制是一種成熟并且應用十分廣泛的工程控制方法，它對于結構及參數(shù)已知的線性定常系統(tǒng)能很好地發(fā)揮作用，而且具有算法簡單、容易實現(xiàn)的特點。但由于實際工作中電液伺服系統(tǒng)中液壓油的粘性的變化、系統(tǒng)負載變化以及一些不確定因素的影響，使得電液伺服系統(tǒng)具有很嚴重的非線性。因而，隨著對電液伺服系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制精度要求的不斷提高，僅僅通過常規(guī)的PID控制器難以取得滿意的效果。 隨著計

3、算機技術的發(fā)展，人們利用人工智能的方法將操作人員的調整經(jīng)驗作為知識存入計算機中，使得計算機根據(jù)現(xiàn)場實際情況能自動調整PID參數(shù)，這樣就出現(xiàn)了智能PID控制器。由于操作者經(jīng)驗不易精確描述，控制過程中各種信號量及評價指標不易定量表示，模糊理論是解決這一問題的有效途徑，運用模糊數(shù)學的基本理論和方法，把規(guī)則的條件、操作用模糊集表示，并把這些模糊控制規(guī)則及有關信息作為知識存入計算機知識庫中，然后計算機根據(jù)控制系統(tǒng)的實際響應情況運用模糊推理，即可自

4、動實現(xiàn)對PID參數(shù)的最佳調整。 本文結合汽車學院道路模擬試驗臺的建設以汽車道路模擬系統(tǒng)為研究對象，根據(jù)模糊控制理論，將模糊控制與常規(guī)的增量式PID控制相結合，設計出一套模糊自適應控制系統(tǒng)。并對B、C、D級路面譜用MATLAB軟件進行仿真再現(xiàn)，并用四種方法生成路面譜，在各種方法相互比較的同時也把功率譜密度的仿真結果與理論值進行比較，結果表明逆變換法更符合實際路面特征。最后仿真結果表明本文設計的模糊PID控制器比常規(guī)PID控制器具有