基于模糊控制的液力緩速器恒速控制方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及車輛技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于模糊控制的液力緩速器恒速控制方 法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 相關(guān)技術(shù)中，例如有級(jí)的分檔控制策略：根據(jù)充液率的不同緩速器分為4個(gè)檔位： 100%，75%，50%和25%，不同檔位對(duì)應(yīng)不同的制動(dòng)力矩，駕駛員可以根據(jù)行駛路況選擇所 需的檔位進(jìn)行制動(dòng)；例如持續(xù)迭代的恒速控制策略：通過(guò)單位時(shí)間內(nèi)增加或減少固定量的 充液率（10% )來(lái)維持車輛恒速行駛，當(dāng)恒速開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，控制器進(jìn)行車速的判定：當(dāng)實(shí)際 車速大于目標(biāo)車速時(shí)，緩速器在單位時(shí)間內(nèi)會(huì)自動(dòng)增加10 %的充液率；當(dāng)實(shí)際車速小于目 標(biāo)車速時(shí)，緩速器在單位時(shí)間內(nèi)會(huì)自動(dòng)減少10 %的充液率。
[0003] 然而，有級(jí)的分檔控制策略的缺點(diǎn)：沒(méi)有恒速控制策略，制動(dòng)力矩只能通過(guò)駕駛員 手動(dòng)調(diào)節(jié)，下坡過(guò)程中液力緩速器雖然分擔(dān)了行車制動(dòng)一部分效能，但效果并不理想。持續(xù) 迭代的恒速控制策略的缺點(diǎn)：由于在恒速過(guò)程中控制器持續(xù)迭代，一旦駕駛員打開(kāi)恒速開(kāi) 關(guān)，車輛的實(shí)際速度就會(huì)一直在目標(biāo)車速附近波動(dòng)，并且處于連續(xù)調(diào)節(jié)的狀態(tài)，控制器無(wú)法 給出一個(gè)理想的充液率，這會(huì)使得車輛在下坡過(guò)程中恒速時(shí)間較長(zhǎng)，而且充液率的連續(xù)調(diào) 節(jié)對(duì)緩速器充液率控制閥的壽命要求很高，增加了使用成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。
[0005] 為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種基于模糊控制的液力緩速器恒速控制方 法，該方法可以實(shí)現(xiàn)液力緩速器恒速控制，更好地保證車輛行駛安全。
[0006] 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種基于模糊控制的液力緩速器恒速控制裝置。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面實(shí)施例提出了一種基于模糊控制的液力緩速器恒 速控制方法，包括以下步驟：計(jì)算當(dāng)前車速和目標(biāo)車速之間的速度偏差和偏差的變化率； 如果所述速度偏差的絕對(duì)值小于第一閾值，則對(duì)緩速器工作腔內(nèi)充液率、所述速度偏差和 偏差的變化率進(jìn)行模糊化以得到模糊控制量；根據(jù)充液率、速度偏差和偏差的變化率的物 理論域和模糊控制量的模糊論域得到所述模糊控制量中的速度偏差和偏差的變化率的量 化因子和充液率的比例因子；選取所述模糊控制量的隸屬函數(shù)，并根據(jù)所述模糊控制量的 隸屬函數(shù)得到所述模糊控制量在模糊論域中的隸屬度數(shù)值表；根據(jù)所述隸屬度數(shù)值表建立 所述液力緩速器恒速模糊控制規(guī)則以得到模糊控制規(guī)則表；根據(jù)所述液力緩速器恒速模糊 控制規(guī)則得到模糊關(guān)系矩陣，并根據(jù)所述模糊關(guān)系矩陣對(duì)所述當(dāng)前車速和目標(biāo)車速進(jìn)行模 糊化以得到所述充液率的模糊輸出量；以及將所述充液率的模糊輸出量轉(zhuǎn)化為清晰量，從 而實(shí)現(xiàn)所述液力緩速器恒速控制。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的基于模糊控制的液力緩速器恒速控制方法，首先通過(guò)對(duì) 充液率、速度偏差和偏差的變化率進(jìn)行模糊化得到模糊控制量，從而建立液力緩速器恒速 模糊控制規(guī)則以得到模糊關(guān)系矩陣，其次根據(jù)模糊關(guān)系矩陣對(duì)當(dāng)前車速和目標(biāo)車速進(jìn)行模 糊化以得到充液率的模糊輸出量，最后將充液率的模糊輸出量轉(zhuǎn)化為清晰量，從而實(shí)現(xiàn)液 力緩速器恒速控制，在不依賴于被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型的前提下，在復(fù)雜行駛路況例如 長(zhǎng)下坡路況下，使液力緩速器能自動(dòng)輸出所需的充液率和制動(dòng)力矩，以達(dá)到車輛恒速行駛 的目的，更好地保證車輛行駛安全。
[0009] 另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的基于模糊控制的液力緩速器恒速控制方法還可以 具有如下附加的技術(shù)特征：
[0010] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述充液率的物理論域?yàn)閇0, 1]，所述速度 偏差的物理論域?yàn)閇-1，+1]，所述偏差的變化率的物理論域?yàn)閇-0. 4, +0. 4]。
[0011] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述隸屬函數(shù)為高斯型隸屬函數(shù)，所述高斯 型隸屬函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：
[0013] 其中，X為論域中的任意元素，c為決定函數(shù)中心的位置，σ為決定函數(shù)曲線的寬 度。
[0014] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述液力緩速器恒速模糊控制規(guī)則為：如果 所述當(dāng)前車速小于或等于所述目標(biāo)車速且車輛的加速度在減小時(shí)，則將降低所述充液率， 以減小所述車輛的制動(dòng)力矩；如果所述當(dāng)前車速大于或等于所述目標(biāo)車速且所述車輛的加 速度在增加時(shí)，則提高所述充液率，以增加所述車輛的制動(dòng)力矩。
[0015] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述將所述充液率的模糊輸出量轉(zhuǎn)化為清 晰量，從而實(shí)現(xiàn)所述液力緩速器恒速控制，進(jìn)一步包括：通過(guò)加權(quán)平均法將所述充液率的模 糊輸出量轉(zhuǎn)化為所述清晰量，以得到所述充液率的控制量的模糊控制表；根據(jù)所述模糊控 制表控制所述液力緩速器，從而實(shí)現(xiàn)所述液力緩速器恒速控制。
[0016] 本發(fā)明另一方面實(shí)施例提出了一種基于模糊控制的液力緩速器恒速控制裝置，包 括：計(jì)算模塊，用于計(jì)算當(dāng)前車速和目標(biāo)車速之間的速度偏差和偏差的變化率；第一處理 模塊，如果所述速度偏差的絕對(duì)值小于第一閾值，則用于對(duì)緩速器工作腔內(nèi)充液率、所述速 度偏差和偏差的變化率進(jìn)行模糊化以得到模糊控制量；第一獲取模塊，用于根據(jù)充液率、速 度偏差和偏差的變化率的物理論域和模糊控制量的模糊論域得到所述模糊控制量中的速 度偏差和偏差的變化率的量化因子和充液率的比例因子；第二獲取模塊，用于選取所述模 糊控制量的隸屬函數(shù)，并根據(jù)所述模糊控制量的隸屬函數(shù)得到所述模糊控制量在模糊論域 中的隸屬度數(shù)值表；建立模塊，用于根據(jù)所述隸屬度數(shù)值表建立所述液力緩速器恒速模糊 控制規(guī)則以得到模糊控制規(guī)則表；第二處理模塊，用于根據(jù)所述液力緩速器恒速模糊控制 規(guī)則得到模糊關(guān)系矩陣，并根據(jù)所述模糊關(guān)系矩陣對(duì)所述當(dāng)前車速和目標(biāo)車速進(jìn)行模糊化 以得到所述充液率的模糊輸出量；以及控制模塊，用于將所述充液率的模糊輸出量轉(zhuǎn)化為 清晰量，從而實(shí)現(xiàn)所述液力緩速器恒速控制。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的基于模糊控制的液力緩速器恒速控制裝置，首先通過(guò)對(duì) 充液率、速度偏差和偏差的變化率進(jìn)行模糊化得到模糊控制量，從而建立液力緩速器恒速 模糊控制規(guī)則以得到模糊關(guān)系矩陣，其次根據(jù)模糊關(guān)系矩陣對(duì)當(dāng)前車速和目標(biāo)車速進(jìn)行模 糊化以得到充液率的模糊輸出量，最后將充液率的模糊輸出量轉(zhuǎn)化為清晰量，從而實(shí)現(xiàn)液 力緩速器恒速控制，在不依賴于被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型的前提下，在復(fù)雜行駛路況例如 長(zhǎng)下坡路況下，使液力緩速器能自動(dòng)輸出所需的充液率和制動(dòng)力矩，以達(dá)到車輛恒速行駛 的目的，更好地保證車輛行駛安全。
[0018] 另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的基于模糊控制的液力緩速器恒速控制裝置還可以 具有如下附加的技術(shù)特征：
[0019] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述充液率的物理論域?yàn)閇0, 1]，所述速度 偏差的物理論域?yàn)閇-1，+1]，所述偏差的變化率的物理論域?yàn)閇_0. 4, +0. 4]。
[0020] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述隸屬函數(shù)為高斯型隸屬函數(shù)，所述高斯 型隸屬函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：
[0022] 其中，X為論域中的任意元素，c為決定函數(shù)中心的位置，σ為決定函數(shù)曲線的寬 度。
[0023] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述液力緩速器恒速模糊控制規(guī)則為：如果 所述當(dāng)前車速小于或等于所述目標(biāo)車速且車輛的加速度在減小時(shí)，則將降低所述充液率， 以減小所述車輛的制動(dòng)力矩；如果所述當(dāng)前車速大于或等于所述目標(biāo)車速且所述車輛的加 速度在增加時(shí)，則提高所述充液率，以增加所述車輛的制動(dòng)力矩。
[0024] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述控制模塊具體用于：通過(guò)加權(quán)平均法將 所述充液率的模糊輸出量轉(zhuǎn)化為所述清晰量，以得到所述充液率的控制量的模糊控制表； 和根據(jù)所述模糊控制表控制所述液力緩速器，從而實(shí)現(xiàn)所述液力緩速器恒速控制。
[0025] 本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0026] 本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中：
[0027] 圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于模糊控制的液力緩速器恒速控制方法的流程圖；
[0028] 圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的液力緩速器工作時(shí)的車速變化示意圖；
[0029] 圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛下坡時(shí)驅(qū)動(dòng)力-行駛阻力平衡示意圖；
[0030] 圖4為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的模糊控制的流程圖；
[0031] 圖5為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的恒速模糊控制方法的流程圖；
[0032] 圖6為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的模糊控制規(guī)則三維曲線示意圖；
[0033] 圖7為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的仿真結(jié)果示意圖；以及
[0034] 圖8為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于模糊控制的液力緩速器恒速控制裝置的結(jié)構(gòu)示 意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附 圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。