基于改进TTR算法的车辆侧翻预警研究

侧翻时限(TTR)能有效用于车辆侧翻预警,然而传统的TTR方法所选定的侧翻阈值因行车条件的改变难以精确设定,会导致预警提前或滞后等问题。为了弥补传统TTR算法的不足,提高车辆侧翻预警的有效性,建立了三自由度车辆动力学模型;提出了以车辆的当前侧向加速度与实时侧向极限加速度的比值这一相对量作为侧翻评价指标,替代传统依靠侧倾角或侧向加速度等绝对量来进行侧翻预测;根据当前车辆运动状态计算未来发生侧翻时的TTR值,从而得到改进TTR侧翻预警算法。结果表明：改进TTR侧翻预警算法较传统基于侧倾角或侧向加速度的这两种TTR侧翻预警算法,能更准确地发现侧翻危险。     

基于改进TTR算法的重型车辆侧翻预警系统

重型车辆具有重心高,装载量大,高宽比相对乘用车较大等特点,导致其侧翻稳定极限较低,极易发生侧翻事故.建立重型车辆侧翻预测模型,利用车辆实车试验数据离线辨识技术,辨识出3自由度车辆模型中的关键参数,然后利用改进后的车辆模型进行在线侧翻危险预测及控制,实现车辆动态侧翻特性精确预测.在此基础上,将卡尔曼滤波技术融入到改进侧翻预测时间(Time to rollover,TTR)侧翻预警算法中,选取车辆的横向载荷转移率作为侧翻极限判据,根据当前车辆状态预测未来3 s车辆的侧翻危险程度,并实时计算TTR值,一旦TTR值满足侧翻条件,系统自动触发预警装置.利用侧翻预警系统车载试验平台,对侧翻预警控制系统进行验证.侧翻预警场地试验结果表明:所开发的重型车辆侧翻预警系统可以准确有效地进行车辆侧翻危险程度预警,达到预期的开发设计目标.     

基于T-S模糊神经网络优化TTR的校车侧翻预警

为提高校车侧翻预警的精度,提出了基于T-S型模糊神经网络优化TTR的侧翻预警算法。根据校车的车体结构和侧翻机理,建立3自由度侧翻动力学模型,选取优化后的动态横向载荷转移率为校车侧翻稳定性能因子。在传统TTR侧翻预警算法的基础上,引入T-S型模糊神经网络,并选取斜坡等4种转向工况,利用车辆状态参数组合对传统TTR-时间曲线进行优化分析。仿真结果表明,基于T-S型模糊神经网络优化TTR的侧翻预警算法结果准确度高、时效性较好,能够有效地提高校车侧翻预警精度,显著地优化了传统TTR-时间关系曲线,有利于改善校车的行驶安全性。     

基于模糊PID算法的汽车半主动悬架振动控制

选择了某微型汽车悬架的磁流变减震器为研究对象,运用汽车动力学理论建立了1/4汽车半主动悬架控制系统动力学模型,基于模糊PID控制算法设计了模糊PID控制器.车辆在不同路面输入谱和不同行驶速度下,以悬架的簧载质量加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷3个基本参数来表征磁流变半主动悬架系统的振动特性,运用Matlab/Simulink软件对该悬架系统进行仿真研究,仿真结果表明,当汽车在不同等级的路面上行驶时,随着车速的提高,采用模糊PID控制半主动悬架汽车的簧载质量加速度和悬架动挠度的幅值相对于被动悬架均明显减小,表现出了良好的控制效果.轮胎动载荷与被动悬架的幅度大体相当,偶尔还比被动悬架幅值高,但综合来看,模糊PID控制器能更好地减小汽车振动,进一步提高汽车的乘坐舒适性.结果同时也说明了模糊PID控制具有很好的鲁棒性.采用磁流变减振器的半主动悬架系统有效地改善了汽车乘坐舒适性和操纵稳定性.     

基于LabVIEW和模糊PID的汽车巡航控制系统设计

设计了一种基于LabVIEW和模糊比例积分微分PID的汽车定速巡航控制系统.提出基于LabVIEW和模糊PID控制,利用LabVIEW中的PID工具包对系统的设计进行仿真,验证系统设计的可行性.仿真实验结果表明,该系统工作稳定,可以较好地满足汽车巡航系统中控制要求.     

基于模糊PID的汽车巡航控制系统设计

针对汽车巡航控制精度和稳定性不高等问题,设计了一种基于模糊PID的汽车巡航控制系统.该巡航控制系统由模拟数字信号输入装置、定速巡航控制电子控制单元和执行器等组成.该控制方法以模糊PID控制作为基础,使用实际车速作为输出量,车速传感器采集的车速信号和设定车速的差值作为输入量.使用LabVIEW界面中的PID仿真模块对设计出的系统进行仿真,验证该系统设计的可行性.通过仿真的结果分析得到基于模糊PID控制的汽车巡航控制系统工作稳定,可以较好地满足巡航控制要求.     

基于模糊PID算法的电动机低速控制

检定车车速控制是流速仪检定系统中的一个重要环节和控制难点,尤其是在低速运行时,由非线性摩擦阻力而产生的“爬行”现象使车速的精度更是难以控制.现对低速运行时的“爬行”现象进行分析,通过模糊PID算法控制调节PWM输出,从而尽可能的消除这一现象,使检定车在低速时具有较高的速度精度,误差控制在0.5％左右,这在国内同行业处于...     

基于模糊PID控制的汽车ABS制动系统性能研究

车辆安装ABS装置可以有效提高运行的安全性和稳定性。在分析模糊PID控制原理的基础上,对模糊PID控制器进行了设计,给出了模糊PID控制器的仿真模型,对无ABS系统的高附着系数路面和有ABS系统的路面展开了仿真研究,研究结果得到:利用模糊PID控制可以使滑移率处于最佳滑移率范围,从而使地面制动力处于峰值附着力区域,有效缩短了制动距离;未装ABS系统的车辆进行高速制动时易发生车轮抱死问题,并且抱死时间随路面附着系数的减小而下降,装有ABS系统的车辆,其制动性能得到显著提升,制动距离与时间都获得大幅降低,同时也延迟了车轮的抱死时间。ABS系统在低附着路面上的作用要强于高附着地面,确保了车辆在低附着路面的制动安全。     

汽车主动悬架自适应模糊PID控制研究

为改善汽车行驶平顺性,建立了简化的1/4车二自由度汽车主动悬架模型,提出了主动悬架自适应模糊PID控制方法。该方法中PID控制器以车身垂直速度的误差为控制参量,将车身垂直速度误差及误差变化率作为模糊控制器的输入变量,对PID控制器参数进行在线自调整。以C级路面白噪声随机信号为输入,利用MATLAB/Simulink对自适应模糊PID控制器进行了仿真,结果表明:自适应模糊PID在车身垂直速度、加速度及轮胎动载荷等控制方面明显优于被动悬架及传统PID控制,说明该法具有较好的控制效果和鲁棒性。     

方向盘转角TTR与动态质心高度的侧翻预警算法

为了消除传统Time to Rollover侧翻预警算法中,方向盘与汽车动态响应之间的滞后性以及质心高度变化对算法精度的影响,本文中提出了方向盘转角TTR和动态质心高度预警算法。建立三自由度的动态模型,用Maple求解出方向盘转角与各个运动参量的关系,接着将数学模型导入动力学软件Truck Sim中,在数个典型工况下进行仿真实验。对比传统算法的运动参量和改进算法的TTR,并将仿真的质心高度和理论算法计算结果比较。仿真实验结果表明,动态模型计算结果准确,改进后的侧翻预警算法提前于传统算法,有效改善了TTR算法的滞后问题,提前了预警时间,研究成果具有工程应用前景。     

基于模糊PID算法的盾构机土压平衡控制研究

盾构施工是城市地下交通建设中最常用的施工方式,土压平衡式盾构机能够在不影响城市地面正常功能的条件下顺利施工,其基本要求是密封舱内的土压与开挖面处的水土压力相平衡,否则将造成地面隆起或塌陷,甚至造成安全事故。然而,由于地下施工条件的复杂性,密封舱内的土压与外界泥土压力很难达到平衡,往往根据施工人员的经验来进行,不仅影响工程进度,且可靠性很难得到保证。基于模糊PID控制算法,对影响密封舱内土压力的因素进行控制,并借助LabVIEW平台,编写了对密封舱内土压进行控制的控制器,通过试验仿真验证了该算法的正确性,能够保证施工中土压平衡,为顺利实现盾构施工提供有效保障。     

汽车悬架并联式模糊PID控制的仿真研究

以汽车悬架作为研究对象,通过对其受力特点分析,建立了二自由度1/4汽车车体主动悬架模型及动力学模型,在汽车悬架常规PID控制器的基础上,加入模糊控制算法,设计了车辆主动悬架的并联式模糊PID控制器,在MATLAB/Simulink仿真环境中,构建了针对悬架的被动控制、模糊控制、PID控制、并联式模糊PID控制仿真模型,在相同的输入条件下,对各种控制模型下的汽车悬架的垂直速度与垂直加速度的进行仿真比较。仿真结果表明采用并联式模糊PID复合控制策略具有更好的控制效果,在提高车辆乘坐的舒适性和操纵的稳定性方面具有明显的优势。该研究对汽车主动悬架控制系统的设计和应用具有一定参考价值。     

模糊PID控制的汽车牵引力系统仿真研究

汽车在低附着系数路面加速、起步或爬坡时,驱动轮极易发生过度滑转从而使汽车失去稳定性,汽车牵引力控制系统将驱动轮的滑转率控制在最佳的范围。建立了四轮驱动汽车的动力学模型,以驱动轮的滑转率为控制目标,采用基于模糊PID控制的汽车牵引力控制的算法,设计了以制动阀占空比为控制对象,从而达到调节轮缸制动压力的目的,在MatLab／Simulink仿真环境下,对车辆在均一和分离两种路面上进行了仿真,对比仿真结果,表明模糊PID控制具有响应速度快、稳态性能好的特点。     

汽车ABS模糊PID控制方法的仿真研究

以防抱死制动系统(ABS)滑移率为对象进行控制,根据ABS系统原理建立了ABS单车轮的仿真模型,并对基于滑移率的PID参数模糊自整定控制的汽车ABS系统进行了仿真与研究,仿真结果证明,把PID参数模糊自整定控制应用在ABS系统中能达到较好的控制效果.     

汽车空气悬架联合型模糊PID控制

以汽车空气悬架系统为研究对象,建立了1/4空气悬架模型以及路面白噪声模型,将模糊控制理论和PID控制策略经过有机结合后运用于半主动空气悬架系统控制,并利用MATLAB/Simulink软件进行了仿真研究。通过仿真结果对比表明,与单纯的PID控制、模糊控制相比,在该联合型模糊PID控制策略下的半主动空气悬架能更好地降低车身垂直加速度和悬架动挠度,具有较好的鲁棒性,使车辆行驶平顺性也具有一定程度的提高。     

汽车驾驶员自适应模糊PID控制模型

汽车动力学控制系统具有强非线性特性,在人-车-路闭环系统中采用基于传递函数的传统方法难以建立精确的驾驶员模型.在"预瞄最优曲率模型"的基础上,对驾驶员校正环节采用模糊PID控制,对包括"魔术公式"轮胎模型在内的汽车模型,建立加速度反馈自适应模糊PID控制驾驶员模型.该模型通过模糊控制器在线实时调整PID的3个参数.仿真结果表明,所建立的自适应模糊PID控制驾驶员模型很好地描述了驾驶员的方向控制行为,为人-车-路闭环系统的进一步研究和智能车辆自动驾驶控制提供了可行的途径.     

基于改进模糊PID机械手控制研究

研究了一种基于改进模糊控制的自适应PID算法,以提高控制器的平稳性和精度,保证机械手在运动过程中稳定且精准,在抓持易损物体时不会造成冲击碰撞。对普通模糊控制进行了改进,添加了积分处理算法和大目标值处理手段,以提高安全性和鲁棒性,同时减少了控制器计算量。设计并制作了基于stm32的控制器,通过位置控制试验,对比了普通PID控制器的运行曲线和改进模糊PID控制器曲线,验证了本算法的合理性和控制策略的可行性。     

基于模糊PID的超高压控制方法研究

将模糊PID的控制方法应用于超高压试验台,实现了超高压的比例精确控制。针对普通比例溢流阀无法调节超高压的问题,设计了超高压实现方案。为验证方案的可行性,用AMESim搭建了仿真模型,并确立了液阻大小、超高压泵的排量与转速范围等关键参数。为克服传统PID控制算法的不足,通过AMESim-Simulink联合仿真,并利用MATLAB的Fuzzy工具箱进行模糊PID控制器的设计。最后,搭建了Real-Time xPC Target实验平台,并进行了实验验证。实验结果表明系统的控制精度与超调均得到了改善。     

基于自适应模糊PID控制方法的研究

PID控制广泛应用于工业控制过程中,由于传统的PID对非线性控制、控制精度以及响应速度等方面存在着不可逆转的不足,采取了一种自适应模糊PID的控制策略。首先论述了传统PID控制的原理和特点,然后对自适应模糊PID控制器的控制原理进行了分析,确定了隶属函数、模糊语言变量以及模糊规则;然后简述了自适应性的校正方法;最后通过仿真软件中的Simulink对传统PID以及自适应模糊PID控制的模型进行了仿真。仿真结果表明,自适应模糊PID控制具有更好的动态响应性能。     

基于模糊PID控制器的控制方法研究

为解决工程机械多功能试验台二次调节加载系统的控制问题,笔者简介了PID控制和模糊控制的原理及特点,提出了模糊PID控制器的模糊PID自整定控制方法.在模糊PID控制器的设计中,分析了模糊PID控制器的控制原理;确定了模糊语言变量和隶属函数;制定了模糊规则以及模糊推理和解模糊的方法.最后,分别采用PID控制和模糊PID控...