汽車半主動(dòng)懸架和電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)FNN-CMAC集成控制研究.pdf

1、懸架與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車底盤系統(tǒng)中影響車身姿態(tài)和行駛安全性的兩大關(guān)鍵系統(tǒng)。由于汽車運(yùn)行工況的復(fù)雜性，懸架和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有著不同的評價(jià)指標(biāo)，對懸架或轉(zhuǎn)向的單獨(dú)控制難以保證汽車行駛平順性和操縱穩(wěn)定性同時(shí)得到改善。因此，對懸架和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行組合并良好匹配，在不同車速和側(cè)向加速度情況下，通過對轉(zhuǎn)向力和車身姿態(tài)的綜合控制，可較好地改善汽車的操縱穩(wěn)定性及行駛平順性。EPS(Electfic Power System)是最具發(fā)展?jié)摿Φ霓D(zhuǎn)向系新技術(shù)，符合節(jié)能、

2、環(huán)保的發(fā)展要求，半主動(dòng)懸架是今后懸架技術(shù)發(fā)展的趨勢，因此本文對半主動(dòng)懸架和EPS系統(tǒng)集成控制的一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了初步探索。 一、建立了包括轉(zhuǎn)向模型、半主動(dòng)懸架模型、輪胎模型、道路模型在內(nèi)的整車九自由度動(dòng)力學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合EPS機(jī)構(gòu)模型，建立了半主動(dòng)懸架與EPS系統(tǒng)的集成動(dòng)力學(xué)模型。為半主動(dòng)懸架系統(tǒng)和集成系統(tǒng)的仿真計(jì)算和性能分析奠定了基礎(chǔ)。 二、根據(jù)轉(zhuǎn)向工況下帶有半主動(dòng)懸架的整車動(dòng)力學(xué)模型，針對整車橫擺運(yùn)動(dòng)和車身側(cè)

3、傾運(yùn)動(dòng)的耦合問題，設(shè)計(jì)了半主動(dòng)懸架模糊控制策略。結(jié)果表明，半主動(dòng)懸架系統(tǒng)能在一定程度上抑制整車橫擺和車身側(cè)傾，但是無法從根本上解決二者的耦合問題，因此，需建立更為精確的半主動(dòng)懸架和EPS系統(tǒng)集成控制模型。 三、在分析了懸架和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相互作用的基礎(chǔ)上，針對半主動(dòng)懸架和EPS系統(tǒng)集成動(dòng)力學(xué)模型，設(shè)計(jì)了集成系統(tǒng)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(FNN)/小腦模型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CMAC)控制策略。結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)學(xué)習(xí)功能和模糊系統(tǒng)強(qiáng)大的推理能力，構(gòu)建了半主

4、動(dòng)懸架系統(tǒng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器。運(yùn)用PID控制算法指導(dǎo)CMAC網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，使控制參數(shù)自動(dòng)尋優(yōu)，構(gòu)成EPS系統(tǒng)CMAC控制器。仿真結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的集成控制系統(tǒng)，與單獨(dú)控制的系統(tǒng)相比，在操縱穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向輕便性、行駛平順性和安全性等方面均得到改善。 四、在CH7140轎車減振器的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種節(jié)流口可調(diào)式減振器，并進(jìn)行了臺(tái)架試驗(yàn)。研究開發(fā)了以LPC2131ARM單片機(jī)為微處理器的集成系統(tǒng)控制器，在CH7140轎車上進(jìn)行了實(shí)車道路試驗(yàn)