基于模糊PID的客车操纵稳定性控制研究.pdf

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1、·电气与自动化·严世榕，等·基于模糊PID的客车操纵稳定性控制研究基于模糊PID的客车操纵稳定性控制研究严世榕．严钟辉(福州大学机械工程及自动化学院，福建福州350108)摘要：利用adams／car建立客车整车动力学模型。通过汽车横摆动力学分析建立理想状态下二自由度车辆参考模型。在分析了差动制动的车辆稳定性控制原理基础上．通过matlab／simulink构建以横摆角速度实际值与理想值的偏差值为控制变量的模糊PID反馈控制系统．通过adams／car和matlab联合仿真结果显示：经过控制后．客车侧滑得到了明显的抑制

2、，车辆的轨迹追踪性能也得到了增强，客车操纵性和稳定性都得到了较好的改善。关键词：客车：操纵稳定性：模糊PID中图分类号：U463文献标志码：B文章编号：1671．5276(2015)06—0163．04ResearchonBusHandlingandStabilityControlBasedonFuzzyPIDControlYANShirong，YANZhonghui(SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，FuzhouUniversity，Fuzhou350108，Chi

3、na)Abstract：Thebusdynamicsmodelisbuiltbyadams／car．2一DOFidealvehiclemodelunderthemasonableconditionsisestab—lishedthroughtheyawingdynamicanalysis．Basedontheanalysisofthevehiclestabilitycontrolprinciplewithdiferentialbraking，thematlab／simulinkisusedtobuildthefuzzy

4、PIDfeedbackcontrolsystemwiththecontrolvariableofdeviationvaluebetweenactualyawrateandidealyawrate．Thejointsimulationresultsofadams／carandmatlabshowthatthesideslipisobviouslyinhibited，thetrajec-torytrackingcapacityisenhancedandthehandlingandstabilityofthebusarewe

5、ltimproved．Keywords：bus；handlingandstabiligy；FuzzyPIDadams／car不仅可以建立较为精确的整车模型，同时车辆0引言各部分的动力学和动力学响应也和车辆实际情况相近，但是adams／car控制工具不够丰富，只能进行一些简单PID汽车的操纵稳定性是指驾驶员在不感到过分紧张、疲控制，而车辆控制系统通常具有非线性、时变性等特点，采劳的条件下，汽车能够遵循驾驶者通过转向系及转向车轮用传统PID控制往往不能达到较好控制效果。现利用ad．给定的方向行驶，并在遭遇外界干扰时，能抵抗

6、干扰，恢复ares／car建立客车整车模型，通过与理想状态下二自由度稳定行驶的能力[11。它是决定汽车安全行驶的一个主要车辆模型的横摆角速度之间差值来识别客车是否处于稳性能．特别是在高速转向行驶工况。因此也被成为“高速定行驶工况。针对客车控制系统的非线性、时变性的特车辆的生命线”。当汽车高速行驶在低附着系数路面时．点，利用matlab／simulink建立模糊PID反馈控制系统对客由于受外界干扰或者驾驶员转向作用时，侧向附着力往往车不稳定行驶工况进行反馈控制。很容易就达到附着极限，车辆发生侧滑并失去操纵稳定性和方向稳定

7、性，导致交通事故的发生。客车相比于一般轿客车整车模型的建立车，有质心高、整车质量大、乘员多、通常处于较高行使速度等特点，当发生严重侧滑致使客车驶进公路路旁软地面根据国内某客车结构尺寸在adams／car中建立客车或者碰到障碍物(如路肩)时．容易发生造成群死群伤的模型，如图1所示。客车模型由各个子系统装配而成，各侧翻或者翻坠特大交通事故。因此，怎样保证客车在低附子系统之间通过通讯器进行数据的传递-2]。该客车整车着系数路面高速行驶的操纵稳定性是一个非常有意义的模型充分考虑了悬架刚度、车辆轮胎特性、驾驶员的操纵研究课题。行

8、为、发动机特性等因素对车辆行驶稳定性能的影响，且多年来，由于技术局限，人们仅限于通过改进轮胎、悬各系统运动和响应与实车接近，因此可以较为真实准确地架、转向与传动系等被动安全技术来提高汽车的固有的操反应实车试验结果。纵稳定性。20世纪8O年代以后，随着计算机技术、电子通讯技术、传感器技术等科学技术不断发展，人们陆续开2二自由理想参考