基于模糊控制的汽车稳定性主动控制系统研究

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1、国内图书分类号：U463.33国际图书分类号：629工学硕士学位论文基于模糊控制的汽车稳定性主动控制系统研究硕士研究生：林清芝导师：崔胜民教授申请学位：工学硕士学科、专业：车辆工程所在单位：汽车工程学院答辩日期：2007年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：U463.33U.D.C：629DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringTHERESEARCHOFELECTRONICSTABILITYPROGRAMBASEDONTHEFUZZYLOGICCONTROLCandidate:LinQingzhiS

2、upervisor:Prof.CuiShengminAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:VehicleEngineeringAffiliation:CollegeofAutomobileEngineeringDateofDefence:July，2007Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要汽车高速行驶或在低附着系数路面上转向行驶时，由于受转向或外界干扰的影响，侧向附着力容易达到附着极限，使汽车丧

3、失动力学稳定性，从而造成交通事故的发生。汽车稳定性主动控制系统(ESP)可以改善汽车在这些极限情况下的操纵性和稳定性。本文根据国内外对汽车动力学稳定性控制方法的研究现状，运用模糊控制理论对汽车动力学稳定性控制进行了研究，为以后实际系统的开发提供更好的控制策略。文章通过受力分析，建立汽车动力学七自由度模型、轮胎模型和驾驶员最优预瞄加速度模型。并且通过仿真，验证所建模型的合理性。利用MATLAB中的模糊控制工具箱，研究了汽车稳定性主动控制系统的模糊控制器。定义了汽车稳定性主动控制系统的模糊输入变量和输出变量，并且根据专家经验，给出模糊控制器的隶属度函数，通过观测器输出模糊变量之间

4、的关系。利用MATLAB/SIMULINK建立汽车稳定性主动控制系统的仿真模型，对于其中每一个子系统进行详细的描述和说明。仿真过程中，本文按照国标进行汽车双移线测试、角阶跃输入测试、正弦转向角输入测试，并且设置了汽车在转向不足和转向过度时的测试，得到基于模糊控制的汽车稳定性主动控制系统的仿真图，对得到的仿真结果进行了分析。从各仿真结果和按照国家标准进行的仿真结果可以得出：建立的汽车系统动力学模型正确合理，符合汽车稳定性主动控制系统仿真的需要；所设计的汽车稳定性主动控制系统的SIMULINK仿真模型性能良好，能够完成仿真需要；仿真结果符合实际理论分析，并且提出了需要改进之处。关

5、键词主动控制；模型；模糊控制；MATLAB/SIMULINK；仿真-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWhilecarsaredrivenduringturningontheroadinhighspeedorwithlowadhesioncoefficient，thelateralforceofthetyreareusuallyattainedtothephysicallimitandthevehicledynamicsstabilitywillbelostbecauseoftheexotericdisturbanceorcornering,sothetraf

6、ficaccidentsfrequentlyhappen.ThehandlingandthestabilitycanbeimprovedinlimitcorneringbyusingtheESP.Inthispaper,accordingtothecurrentresearchstateoftheESPmethods,thefuzzycontroltheoryisappliedintheresearchoftheESPanditsuppliesthecontrolmethodsforthefuturedevelopmentsofthetruesystem.Thefirstpa

7、rtisaboutbuildingup7degreefreedomsofthevehicleandthetyremodel.Throughsimulation,wevalidatethecorrectnessofthemodel.AndthenthefuzzylogiccontrolsystemisbuiltupwiththetoolboxofMATLAB.Thepaperthendefinesthevariablesofthefuzzyfunctions.Accordingtotheexperts’e