一種基于模糊控制的車輛低速控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于低速范圍運(yùn)動(dòng)車輛的車速控制方法,包括步驟：利用輪速傳感器獲取當(dāng)前車輛行駛速度vreal(n)；利用拉普拉斯—高斯曲線規(guī)劃期望速度變化量△v(n)從而確定期望車速v(n)，直至v(n)達(dá)到最終目標(biāo)車速vtar；根據(jù)v(n)動(dòng)態(tài)修正速度偏差e(n)和速度偏差變化率ec(n)的量化因子Ke(n)和Kec(n)；計(jì)算e(n)和ec(n)，并結(jié)合Ke(n)和Kec(n)通過模糊理論最終確定比例系數(shù)KP(n)的變化量△KP(n)和積分系數(shù)KI(n)的變化量△KI(n)；利用增量式PI算法計(jì)算期望壓力值致動(dòng)制動(dòng)器，最終實(shí)現(xiàn)速度控制的目的。本發(fā)明縮短穩(wěn)定至最終目標(biāo)車速的調(diào)節(jié)時(shí)間、保證控制過程中的舒適性以及提高系統(tǒng)魯棒性。
【專利說明】一種基于模糊控制的車輛低速控制方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及屬于汽車控制領(lǐng)域，尤其涉及自動(dòng)檔車型的低速控制及相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]低速范圍運(yùn)動(dòng)車輛的車速控制特點(diǎn)是目標(biāo)速度低、控制精度高以及速度變化率不穩(wěn)定，而且從實(shí)際應(yīng)用角度考慮還需保證控制過程中不出現(xiàn)較大的加速度也即需符合駕駛員的舒適性要求。因此低速控制系統(tǒng)不僅要求執(zhí)行機(jī)構(gòu)快速及準(zhǔn)確的響應(yīng)，還需傳感器提供高精度的環(huán)境參數(shù)。而其難點(diǎn)即在于此:首先，大部分車身零部件屬于非線性時(shí)變系統(tǒng)，理論上的低速范圍運(yùn)動(dòng)車輛精確數(shù)學(xué)模型不易構(gòu)建且實(shí)際工況中零部件的延時(shí)和超調(diào)等特性亦會(huì)導(dǎo)致執(zhí)行機(jī)構(gòu)的響應(yīng)不準(zhǔn)確；其次，傳感器精度由于受自身和外界環(huán)境的干擾，其有效范圍會(huì)大大降低，例如輪速傳感器出現(xiàn)的測(cè)量盲區(qū)等。
[0003]現(xiàn)有的車速控制專利中的目標(biāo)車速多側(cè)重于高速范圍即目標(biāo)車速較高，且在控制方法上多采用邊界限制或者模糊控制的方式控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如申請(qǐng)?zhí)?00910098677.2采取邊界控制方法并控制節(jié)氣門的開啟度從而限制車速穩(wěn)定于目標(biāo)車速附近，但此方法在實(shí)際工況如下坡過程中受坡面方向的加速度和車輛慣性等其他環(huán)境因素的影響可能導(dǎo)致控制失效。申請(qǐng)?zhí)?00910144365.0中利用PI思想計(jì)算下個(gè)控制周期的目標(biāo)速度并采用整車實(shí)際車速PI控制以此達(dá)到車速控制的目的，此方法側(cè)重于改善駕駛的舒適性，但在控制過程中實(shí)際車速收斂至最終目標(biāo)車速的調(diào)節(jié)時(shí)間過長(zhǎng)。申請(qǐng)?zhí)?00910160485.X計(jì)算當(dāng)前車速和目標(biāo)車速的誤差并與預(yù)定速度差進(jìn)行比較，從而有選擇地致動(dòng)制動(dòng)器，此方法能快速地將速度誤差收斂至預(yù)定誤差以內(nèi)，但控制過程中的穩(wěn)定性和舒適性則無法保證。
[0004]上述專利經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明，無法直接應(yīng)用于低速范圍(O~5Km/h)的車速控制。其主要問題表現(xiàn)在調(diào)節(jié)時(shí)間較長(zhǎng)、穩(wěn)態(tài)誤差較大并且控制過程中出現(xiàn)較大加速度即無法滿足人體的舒適性要求。同時(shí)`相比高速范圍的車速控制而言，低速范圍的控制性能受設(shè)備非線性特性以及環(huán)境因素的干擾較大，因此還要求控制算法具有較強(qiáng)的魯棒性。針對(duì)上述問題，提出一種適用于低速范圍內(nèi)的車速控制方法，以此縮短系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間、保證控制過程中的舒適性以及提高系統(tǒng)的魯棒性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種改善車速控制過程的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能并保證駕駛員舒適性的目的基于模糊控制的車輛低速控制方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種基于模糊控制的車輛低速控制方法，所述車輛具有車載CAN總線，車載低速控制器通過車載CAN總線與車載設(shè)備進(jìn)行通信，車輛低速控制方法包括以下步驟:
[0006]101、啟動(dòng)所述車載低速控制器，并通過車載CAN總線獲取最終目標(biāo)車速vta,及初始車速v(0)，根據(jù)公式I所示得出第η個(gè)控制周期期望車速ν (η)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于模糊控制的車輛低速控制方法，所述車輛具有車載CAN總線，車載低速控制器通過車載CAN總線與車載設(shè)備進(jìn)行通信，其特征在于，車輛低速控制方法包括以下步驟: 101、啟動(dòng)所述車載低速控制器，并通過車載CAN總線獲取最終目標(biāo)車速Vto及初始車速v(0)，根據(jù)公式I所示得出第η個(gè)控制周期期望車速V (η)，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模糊控制的車輛低速控制方法，其特征在于:步驟103中的Ke (η)和Κ%(η)計(jì)算分別如下式所示:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于模糊控制的車輛低速控制方法，其特征在于:所述ke=5%和 kec=l%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模糊控制的車輛低速控制方法，其特征在于:步驟106中的增量式PI算法如式6所示，u (n) =u (η-1) + Δ u (η) (6), 其中u (η)為第η個(gè)控制周期的期望壓力值，Λ u (η)為第η個(gè)控制周期的期望壓力值變化量，Λ u (η)的計(jì)算式為
Δ u (n) = [Kp (η-1) + Λ Kp (η) ] *ec (η) + [K1 (η-1) + Δ K1 (η) ] *e (η) (7)。
【文檔編號(hào)】G05D13/00GK103777521SQ201410016094
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】祿盛, 嚴(yán)斌, 樸昌浩 申請(qǐng)人:重慶郵電大學(xué)