專利名稱：一種輪胎側向力線性化控制的方法
技術領域：
本發(fā)明總體涉及一種提供輪胎側向力線性化控制的方法，所述系統(tǒng)用于控制輪胎側向力非線性因素線性化，更具體地說，本發(fā)明涉及一種提供輪胎側向力線性化控制的系統(tǒng)和方法，其中確定所述方法為將非線性神經網絡模型線性化，其中所述線性化是指利用反饋輸入控制線性輸出。
背景技術：
從頻頻被媒體報道的由于爆胎致使汽車轉向失控車毀人亡的新聞，可以看出輪胎的問題日益被人們重視。但是還有許多事故看似是駕駛者操作不當引起的，而深層原因往往被人們忽視一輪胎性能不佳，所以研究輪胎與整車的匹配是未來日益重要的課題。 車輛的側翻和轉向失控主要與輪胎的側向力有關，直接因素就是側偏角，但也受輪胎側傾角、垂直載荷、充氣壓力、輪胎結構和材料，甚至路面狀況等因素影響，表現(xiàn)出復雜的非線性。隨著人工智能的迅猛發(fā)展，輪胎模型從線性模型向神經網絡非線性模型發(fā)展。耦合了非線性模型的系統(tǒng)不僅增加了所研究對象的維數，同時，也使系統(tǒng)的非線性行為更為復雜。而這種非線性關系我們無法改變的，我們只有利用神經網絡本身特點通過其他輸入量加以反饋激勵，隨著時延反饋與空間的耦合，反饋作用將傳導到整個網絡，最終保持網絡輸出的不變性，使神經網絡等價于一個線性系統(tǒng)。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種輪胎側向力線性化控制的方法，本發(fā)明解決了當車輛在高速轉彎行駛時，處于較高的側向加速度范圍內，輪胎特性為非線性，側向力非線性變化，轉向效果減弱，操穩(wěn)性差的問題。本發(fā)明的具體步驟為
A)檢測輪胎側偏角的側偏角值、輪胎充氣氣壓的充氣氣壓值、輪胎垂直載荷的垂直載荷值、輪胎車速的車速值；
B)根據所述側偏角值、充氣氣壓值、垂直載荷信號和車速值，估計輪胎側向力目標值；
C)根據所述側偏角值、充氣氣壓值、垂直載荷信號和車速值，計算輪胎側向力實際值；
D)根據所述輪胎側向力目標值和輪胎側向力實際值，計算輪胎側向力控制誤差；
E)根據所述輪胎側向力控制誤差計算反饋控制量輸出給執(zhí)行器，完成輪胎側偏角、輪胎充氣氣壓、輪胎垂直載荷、輪胎車速的改變。本發(fā)明通過各種車輛傳感器來確定輪胎模型參數，例如側偏角α，充氣氣壓P，垂直載荷Fz和車速U。通過這些模型參數，該系統(tǒng)計算輪胎側向力目標值和輪胎側向力實際值的誤差。所計算出的誤差用來計算反饋控制量。該系統(tǒng)根據反饋后誤差為零的參數改變量來輸出給執(zhí)行器采取適當的動作。本發(fā)明的有益效果是減少了車輛在高速公路上行駛時，發(fā)生側翻和轉向失控事故的可能性。


圖I是輪胎側向力神經網絡示意圖。圖2是本發(fā)明舉例仿真的跟蹤誤差曲線圖。圖3是本發(fā)明的工作流程圖。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發(fā)明方法做詳細說明。如圖1，輪胎模型是由神經網絡(如式I)組成，其中包括輸入層、隱含層和輸出層。輸入層包含4個向量分別為側偏角α，充氣氣壓P，垂直載荷Fz和車速u。隱含層由若干層非線性傳遞函數組成。輸出層為輪胎側向力Fy單個向量構成。本發(fā)明專利舉例以采用韓泰165/65R13子午線輪胎為例。在上海聚德永開公司汽車輪胎道路旋轉測試臺上測得輪胎接地力數據，通過對試驗數據的擬合。最終得到網絡結構為4_8_1。
權利要求
1.一種輪胎側向力線性化控制的方法，其特征在于，具體步驟為 A)檢測輪胎側偏角的側偏角值、輪胎充氣氣壓的充氣氣壓值、輪胎垂直載荷的垂直載荷值、輪胎車速的車速值； B)根據所述側偏角值、充氣氣壓值、垂直載荷信號和車速值，估計輪胎側向力目標值； C)根據所述側偏角值、充氣氣壓值、垂直載荷信號和車速值，計算輪胎側向力實際值； D)根據所述輪胎側向力目標值和輪胎側向力實際值，計算輪胎側向力控制誤差； E)根據所述輪胎側向力控制誤差計算反饋控制量輸出給執(zhí)行器，完成輪胎側偏角、輪胎充氣氣壓、輪胎垂直載荷、輪胎車速的改變。
2.如權利要求I所述的方法，其特征在于，所述估計輪胎側向力目標值使用下面的公式
3.如權利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述計算輪胎側向力實際值使用下面的公式
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述計算輪胎側向力控制誤差使用公式e=y_ym。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述反饋控制量使用自適應模糊控制來計笪ο
全文摘要
本發(fā)明涉及一種輪胎側向力線性化控制的方法，用于控制輪胎側向力非線性因素線性化。本發(fā)明系統(tǒng)通過各種車輛傳感器來確定輪胎模型參數，例如側偏角α,充氣氣壓P,垂直載荷Fz和車速u。通過這些模型參數，該系統(tǒng)計算輪胎側向力目標值和輪胎側向力實際值的誤差。所計算出的誤差用來計算反饋控制量。該系統(tǒng)根據反饋后誤差為零的參數改變量來輸出給執(zhí)行器采取適當的動作。
文檔編號G05B13/00GK102880048SQ20121038549
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權日2012年10月12日
發(fā)明者黃晨, 陳龍, 袁朝春, 江浩斌 申請人:江蘇大學