汽车防抱死系统的模糊PID控制算法研究.pdf

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1、第”卷第12期计算机仿真2010年12月文章编号：1006—9348(2010)12—0312—04汽车防抱死系统的模糊PID控制算法研究张颖，袁朝辉(两北工业大学自动化学院，陕西西安710072)摘要：研究汽车防抱死控制优化问题，针对以往控制性能不稳定，系统响应较慢等问题。为了得到更好的制动控制性能，同时解决在不同路况下由于最佳滑移率不同。导致滑移率参考值取定值而造成系统误差的问题。经对各种控制算法进行分析，最终采用模糊算法与PID算法帽结合的控制方法设计控制器，并设计路况识别系统，使车辆在路况连续变化的情况下，能

2、够自动识别路面，从而不断调节参考滑移率为该路况F的最佳值。仿真结果表明，制动性能有厂明显的提高，模糊PID算法的使用使系统更稳定，响应更快速。路面识别系统的设计显著减小了系统误差。关键词：防抱夕匕制动系统；滑移宰；路面识别；模糊控制中图分类号：TP391．9文献标识码：BFuzzy——PIDAlgorithmResearchaboutAnti—-lockBrakingSystemzHANGYing．YUANZhao—hui(CollegeofAutomation，NorthwesternPolytechniealUn

3、iversity，Xi'anShanxi710072，China)ABSTRACT：Searchedforabetteralgorithmtosolvethesystemproblemssucha8instabilityandslowresponseandSOontogetbettercontrolperformance．Atthesametime，solvedtheproblemcausedbyusingfixedvalueofrefer-enceslipratio，whichbringssystematicerr

4、ors，becausethebestslipratioisdifferentduetodifferentroadcondition．Thispaperanalyzesavarietyofcontrolalgorithms，andcombinethefuzzyandPIDalgorithmstodesignthesystem．Anddesignedtheroadrecognitionsystemtomakethevehicleautomaticallyidentifytheroadconditionsandcontin

5、u-ouslyajustthereferenceslipratiotothebestvaluefortheroad．Thesimulationresultsshowthatthebrakingperform-alicehasamarkedincrease，andfuzzyPIDalgorithmmakesthesystemmorestableandresposemorerapidly．Thedesignofroadrecognitionsystemsignificantlyreducesthesystemerror．

6、KEYWORDS：Anti—lockbreakingsystem；Slip—ratio；Roadidentification；Fuzzycontroll引言汽车防抱死制动系统控制方法的选择一直制约着该系统的摔制性能，以往使用模糊控制或PID控制的方法所得到的控制性能都不尽如人意。同时，以往采用的固定参考滑移率的方法，在路况连续变化的情况下显然会带来较大的系统误差。为了．解决这两个问题，首先本文采用模糊PID算法设计防抱死控制系统，；亥方法结合r模糊控制与PID控制的优点，把PID控制策略引入模糊控制器，改善了模糊控制

7、器的动、静态性能，同时利用模糊理论在线对PID参数进行校正，使系统更稳定，响应更快速。其次，为_r解决路况变化的问题，本文尝试使车辆能够自动识别路面，并根据路况的不同，自行选择相应的最佳滑移率。仿真结果表明，该控制方法取收稿R期：2009—09—21修回日期：2009—10—28—312一得了更好的控制效果，和以往的控制结果相比，制动性能得到r一定的提高。2防抱死制动系统工作原理及建模防抱死制动系统的主要作用足是防止在制动过程中车轮抱死。实际的汽车防抱死制动系统主要由轮速传感器、电子控制单元、制动压力调节器及常规制动

8、装置组成。实验数据表明，不同的路面情况下，都存存着相应的最佳滑移率，将汽车的滑移率保持在这个最佳值的附近，就町以基本达到防抱死制动的目的，因此，防抱夕匕制动系统的基本原理即是根据轮速传感器得到的车轮速度和车速的估计值计算滑移率的大小，电子控制单兀通过对滑移率大小的判断，调节制动压力调节器，使滑移率保持在理想的范围内。根据防抱死制动系统的基本工作