道路模擬試驗(yàn)臺模糊控制的仿真與研究.pdf

1、道路模擬試驗(yàn)是從20世紀(jì)60年代開始發(fā)展起來的一種室內(nèi)汽車試驗(yàn)技術(shù)，隨著現(xiàn)代控制理論、控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)在道路模擬試驗(yàn)已經(jīng)成為汽車工業(yè)的一項(xiàng)主要試驗(yàn)項(xiàng)目，通過道路模擬試驗(yàn)可以在試驗(yàn)室內(nèi)再現(xiàn)汽車的主要部件甚至整車在道路上行駛的運(yùn)行工況，從而研究車輛對路面不平度激勵的響應(yīng)及其耐久性試驗(yàn)，達(dá)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(zhì)量的有效手段。 目前國內(nèi)投入使用的道路模擬設(shè)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(yīng)用十分廣泛的工程控制方法，它對于結(jié)構(gòu)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(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。但由于實(shí)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(fù)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(yán)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(jì)

3、算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們利用人工智能的方法將操作人員的調(diào)整經(jīng)驗(yàn)作為知識存入計(jì)算機(jī)中，使得計(jì)算機(jī)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況能自動調(diào)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(yàn)不易精確描述，控制過程中各種信號量及評價(jià)指標(biāo)不易定量表示，模糊理論是解決這一問題的有效途徑，運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)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(guān)信息作為知識存入計(jì)算機(jī)知識庫中，然后計(jì)算機(jī)根據(jù)控制系統(tǒng)的實(shí)際響應(yīng)情況運(yùn)用模糊推理，即可自

4、動實(shí)現(xiàn)對PID參數(shù)的最佳調(diào)整。 本文結(jié)合汽車學(xué)院道路模擬試驗(yàn)臺的建設(shè)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(jié)合，設(shè)計(jì)出一套模糊自適應(yīng)控制系統(tǒng)。并對B、C、D級路面譜用MATLAB軟件進(jìn)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(shí)也把功率譜密度的仿真結(jié)果與理論值進(jìn)行比較，結(jié)果表明逆變換法更符合實(shí)際路面特征。最后仿真結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)的模糊PID控制器比常規(guī)PID控制器具有