車輛ABS和懸架系統(tǒng)的分層T-S模糊控制

提出了一種新式的車輛防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）和主動(dòng)懸架的控制方法，ABS采用路面識別和魯棒自適應(yīng)控制，而主動(dòng)懸架系統(tǒng)則采用分層的T-S（Takagi–Sugeno）模糊控制。

對于一般的1/4車輛系統(tǒng)模型進(jìn)行系統(tǒng)建模和動(dòng)力學(xué)分析。首先建立摩擦模型，制動(dòng)作用產(chǎn)生的摩擦力包括：制動(dòng)力、法向力、縱向力和側(cè)向力，分別建立各分力相應(yīng)計(jì)算函數(shù)模型，組成摩擦模型。車輛系統(tǒng)模型中的滑移率計(jì)算采用二階動(dòng)態(tài)滑移率系統(tǒng)。主動(dòng)懸架系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為可采用微分方程建立模型，采用狀態(tài)方程建立ABS和主動(dòng)懸架系統(tǒng)的集成模型，即ABS和主動(dòng)懸架系統(tǒng)的分層TS模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。在T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，采用現(xiàn)代控制理論的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。模糊控制首先描述了狀態(tài)偏差和輸入偏差的條件，接下來表示的是虛擬的線性系統(tǒng)。設(shè)計(jì)分層T-S模糊控制器來近似未知的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)良好的控制性能。事實(shí)上，車輛可能遇到不可預(yù)知的道路條件，例如巖石和坑洼會影響懸架系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為。假設(shè)車輛行駛在平順的無懸架控制力作用的道路上，在一段時(shí)間間隔后出現(xiàn)路面坎坷，此時(shí)法向力將增加至無窮大。所提出的協(xié)調(diào)控制ABS和主動(dòng)懸架系統(tǒng)的方法對于防止法向力增加至無窮是很有必要的。仿真結(jié)果表明，本文采用的控制器可以克服崎嶇路面的影響，即避免了危險(xiǎn)情況發(fā)生，使制動(dòng)過程更加安全，且與路面激勵(lì)頻率和行駛距離無關(guān)。

刊名：Automatica（英）

刊期：2012年第48期

作者：WeiYen Wang et al

編譯：孫博華