基于附著系數(shù)的電動(dòng)汽車ASR自適應(yīng)模糊控制研究.pdf

1、汽車驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)(ASR)是一種在汽車驅(qū)動(dòng)起步或加速時(shí)能夠自動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)車輪的驅(qū)動(dòng)力矩，使驅(qū)動(dòng)輪不致過度滑轉(zhuǎn)，以提高汽車的驅(qū)動(dòng)性能和行駛穩(wěn)定安全性能的汽車電子控制系統(tǒng)。汽車驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)(ASR)是一種主動(dòng)安全控制系統(tǒng)，是防抱死系統(tǒng)(ABS)在汽車上應(yīng)用的一個(gè)延伸。ASR通過控制汽車驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率，防止汽車在起步、加速、爬坡時(shí)驅(qū)動(dòng)輪過度滑轉(zhuǎn)，保證其充分利用地面提供的縱向附著力和側(cè)向附著力，使汽車獲得最大牽引力和最佳操縱穩(wěn)定性，提高整車

2、穩(wěn)定性能。因此，汽車驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)(ASR)對解決整車穩(wěn)定與安全性具有重要的意義。
　　本文主要研究汽車驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)。我們選用輪轂電機(jī)布置方案，通過調(diào)節(jié)電機(jī)的電壓來控制電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，使車輪的滑移率保持在理想值附近（滑移率10％～20％時(shí)，路面能提供給車輪最大的縱向附著系數(shù)以及比較理想的側(cè)向附著系數(shù)）。主要研究內(nèi)容包含以下幾部分:
　　(1)建立基于附著系數(shù)ASR系統(tǒng)模型
　　首先，我們選定電動(dòng)汽車輪轂電機(jī)布置方案

3、的電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)，并確定相關(guān)參數(shù)。然后，根據(jù)相關(guān)公式在Matlab/Simulink軟件中建立了整車電動(dòng)汽車動(dòng)力學(xué)模塊、電機(jī)模塊、輪胎模塊、滑移率計(jì)算模塊。
　　(2)基于分類附著系數(shù)的PD控制、模糊控制的研究
　　首先，設(shè)計(jì)了一個(gè)PD控制器，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)了兩輸入單輸出的PD型模糊控制器，并通過仿真對在不同路面條件下PD控制的自適應(yīng)能力進(jìn)行了分析。然后，設(shè)計(jì)了模糊控制器，同樣通過仿真考察了模糊控制器在不同路面條件下的自適應(yīng)能

4、力。通過對比發(fā)現(xiàn):PD控制具有過渡平滑，沒有穩(wěn)態(tài)誤差，自適應(yīng)能力更好，更適合在低附著系數(shù)路面上工作的特點(diǎn)。而模糊控制具有過渡時(shí)間更短，更適合在高附著系數(shù)路面上工作的特點(diǎn)。
　　(3)基于分類附著系數(shù)的PD+模糊補(bǔ)償控制的研究
　　因?yàn)镻D控制與模糊控制各有優(yōu)勢，設(shè)想將兩者結(jié)合起來，做成補(bǔ)償控制的形式。通過仿真發(fā)現(xiàn)補(bǔ)償控制無論在過渡時(shí)間，穩(wěn)態(tài)誤差，還是自適應(yīng)能力和魯棒性方面都有不錯(cuò)的表現(xiàn)。彌補(bǔ)了各自的缺陷，表明補(bǔ)償控制的思路是