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1、汽车ABS中的模糊神经网络模型参考自适应控制策略1_0・汽车ABS中的模糊神经网络模型参考自适应控制策略刘佳,杜太行，何莉莉,徐东彬（河北工业大学电气与自动化学院，天津300130）摘要:针对汽车制动的特点以及汽车防抱死制动系统的性能要求，建立了汽车的数学模型，提出一种模糊神经网络的自适应控制方案，构建了基于模糊神经网络的控制器和辨识器的结构模型.通过对网络参数的离线训练得岀其初值，在控制过程中对网络参数进行在线微调，实现对汽车制动过程的有效控制.仿真结果表明:在不同的路面,汽车均能保持在最佳滑移率附近进行制动，制动时间及距离比较理想，满足AB
2、S的安全性能要求.关键词:汽车;防抱死制动;模糊神经网络;模型参考白适应控制中图分类号:U463.526文献标识码:A文章编号:1【x】3—8639（2【x】6）【）1一0004—04ModelReferenceSelf-AdaptingControlPolicyforFuzzyNeuralNetworkofAutomobilcABSLIUJia,DUTai—hang,HELi—li,XUDong—bin（HebeiUniversityofTechnology.Tianjin300130,China）Abstract:Aimingatthech
3、aracteristicsofautomotivebrakingandtheperformancedemandsofABS,themathematicmodelissetup;akindofself-adaptingcontrolpolicyforfuzzyneuralnetworkisadvancedtoformthestructuralmodelofcontrollerandidentifie「Thuseffectivecontrolofautomotivebnikingisachievedbyinitialvaluederivingnet
4、workparametersoff—lineexerciseandmicroadjustmentonline.Thesimulationverifies:vehiclemaybebrakedaroundbestantisliderateondifferentroad;braketimeanddistancereachidealresultandmeetABSrequirements.Keywor〜:automobile;ABS;fuzzyneunilnetwork;modeheferenceself-adaptingcontrol汽车制动时车轮
5、容易发生抱死现象，特别是在湿滑，道路两边摩擦系数不同或附着系数发牛突变的路面上，紧急制动时易发生甩尾,失去转向能力等危险情况.汽车防抱死制动系统ABS最主要的作用就是通过调节制动轮缸的制动压力来控制制动力矩，使车轮的附着系数保持在最大值附近,从而防止车轮抱死贓小制动距离•目前,ABS已经越来越广泛地成为汽车必备的安全装置.车辆的制动系统作为控制对象，是一个复杂的，时滞非线性系统…•其参数变龍随路面状况，轮胎材质以及外界环境的不同而改变，因此对ABS控制器的设计要求很高•要求其在各种不同的路面，不同气候条件下,均能在较少的时间和较短的距离内完成车
6、辆的制动过程.口前,大多数汽车上安装的ABS的控制方法采用的是基于经验的逻辑门限值控制法，此系统需要大量的道路试验摸索控制规律，自适应性及鲁棒性差，其性能有待改善•国内外科研工作者在理沦上提出了一些新的控制方法，如:滑移控制,描述函数法，最优控制及模糊控制等方法.本文阐述一种基于模糊神经网络的模型参考自适应控制方法.1汽车制动过程的动力学分析本文重点是对模糊神经网络自适应控制在ABS上的应用效果的研究，故忽略载荷转移，空气阻力,轮胎滚动阻力等的影响,并设汽车自重及载重均匀分布于每个车轮，采用简化的单轮模型口，如图I所示•分析车轮的受力关系可知图
7、1车轮受力分析='F=・I〜N(l)式屮:一一每个车轮承载的平均质量;一一汽车的速度;一一车轮与地面的摩擦系数；卜摩擦力;1/_一支持力.车辆制动的动态微分方程为修改稿收稿H期：2【X】5—09—06作者简介:刘佳(1980—)，女，河北工业大学住校研究生，研究方向工业大学教授，博士生导师，主要研究方向:计算机应用，计算机智能控制,举(7)2006年第1期Jt〜二Th+NR(2)计算机智能控制;杜太行(1963—)，男，河北模式识别,工业自动化.翻嘲蓟阉釉嘲chO蔓OiOO》《誉i式中，一车轮的角速度;IV尺一一摩擦阻力矩:一车轮转动惯量;车
8、轮制动鼓与制动蹄Z间产生的制动力矩.最常兀尢的制动系统是液压制动系统，通过调节主缸和轮缸内的液量来调节制动压力，制动力矩与轮缸的制动压力成线性关系，即
