基于自适应模糊逻辑底盘综合控制的研究

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1、AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringIntegratedChassisControlUsingAdaptiveNetwork-basedFuzzyInferenceSystemCandidate:JieZhangMajor:DigitalDesignandManufacturingSupervisor:AssociateProf.YunqingZhangHuazhongUniversityofScienceandTechnology

2、Wuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,2008独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以

3、将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要随着汽车逐渐成为生活中不可缺少的一部分，人们越来越关注车辆的安全性和舒适性。本文提出了一种综合底盘控制系统，通过协调控制主动前轮转向系统(AFS)和车辆动力学稳定性控制系统(VDC)，来保证车辆在极端工况下的稳定性。协调控制器的设计，主要是通过分析传感器测得的车辆行驶稳定性方面的数据，来判断车辆的行驶

4、状态，然后控制主动前轮转向系统和车辆动力学稳定性控制系统的开启或关闭。以应用最广泛的机械系统动力学仿真分析通用软件MSC.ADAMS为开发平台，建立多自由度车辆多体动力学仿真模型。利用ADAMS控制模块，同控制系统仿真软件MATLAB有机地连接起来，进行主动前轮转向仿真、车辆动力学稳定性控制仿真、以及综合AFS和VDC的仿真分析。主动前轮转向系统能够在紧急状况发生时，自动地对车辆施加经过精确计算的附加前轮转向角操作，保证车辆的稳定行驶状态；当车辆在光滑路面上做急转等极端工况时，车辆动力学稳定性控制系统，可以通过测量车辆的横摆角速度、前进速度、侧向加速度等参数，来判断

5、车辆所处的行驶状态，然后通过控制制动修正力矩和油门开度大小，来保证车辆始终处于稳定状态。在底盘综合控制系统中，主动前轮转向系统和车辆动力学稳定性控制系统分别有各自的控制器。主动前轮转向系统采用传统的PID控制器来计算附加的前轮转角，本文从优化的角度出发，使用一种集广义简约梯度法和遗传算法于一体的混合式遗传算法，在基于iSIGHT、MATLAB/Simulink、ADAMS/Car的集成平台上，来设计最优的PID控制器，并进行仿真控制。车辆动力学稳定性控制器是基于自适应网络的模糊推理系统(ANFIS)设计的，ANFIS综合了模糊控制和神经网络控制两者的优点，能够更有效

6、的提高VDC系统的稳定性。关键词综合底盘控制主动前轮转向车辆动力学稳定性控制自适应模糊控制多体动力学I华中科技大学硕士学位论文AbstractWithreferencetotheautomobileasanindispensableelementofourpersonalmobility,thedesireformorecomfortandsecurityhaveplacedtheirmarkinallareasofvehicledesign.ThisthesispresentsanintegratedchassiscontrolofActiveFrontSteer

7、ing(AFS)andVehicleDynamicControl(VDC)systemtokeepthevehiclestableinextremesituation.Thedistributingcontroller,designedbasedonthedatacorrelatingwithstability,isusedtodeterminetheAFSandVDCsystemopenorclose.Themulti-bodyvehicledynamicmodelbasedonADAMScanaccuratelypredictthedynamicsperfo