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防锁制动系统中车轮打滑的鲁棒控制汽车作者：TohidSardarmehni·HosseinRahmani·MohammadBagherMenhaj摘要：在本文中，展示了包括模糊逻辑控制（FLC）和神经网络预测控制（NPC）两种无模型控制系统在防抱死制动系统的车轮滑移性能进行比较。作为一个准确控制为导向的模型，半车模型的开发，就可产生大量制动系统的模拟数据。制动器系统辨识是通过由梯度下降反向传播（gdbp）离线数据训练的制动系统的感知器神经网络模型。在为了减少计算的时间成本和提高闭环控制系统的鲁棒性，自适应地实现在线感知神经网络产生最佳的控制动作。通过对比仿真分析结果表明，神经网络预测控制系统具有良好的跟踪性能，比模糊逻辑控制有更短的制动距离和时间。评估所提出的控制系统的鲁棒性在±25%上下浮动。它表明，神经网络预测控制系统比FLC系统对防止外源性干扰和模型不确定性更加稳定。关键词ABS·NPC·FLC缩写FLC模糊逻辑控制NPC神经网络预测控制ABS防锁制动系统gdbp梯度下降反向传播ECU电子控制单元SMC滑模控制MPC模型预测控制MLP多层感知器MAE平均绝对误差MATE平均绝对跟踪误差车辆制动系统参数V车辆速度[米]ω车轮角速度[弧度/秒g重力加速度/S2[M]R轮胎半径[米]Jf对前轮[千克]惯性矩M2JFJr对后轮[千克]惯性矩M2JRa从重心到前轴的距离[米]b从重心到后桥的距离[米]hf前簧下质量高度[M]hs簧载质量的高度[M]hr后簧下质量高度[M]mf前簧下质量[千克]ms车辆的簧载质量[千克]mr后簧下质量[千克]mtot车辆的总质量Pi液压压力[bar]Pp定量泵压力[bar]Plow恒定的储层压力[bar]Cd1建阀系数Cd2自排阀系数Awc轮缸面积[平方米]H机械效率BF制动系数rr制动盘有效半径Cf流量系数Kbr制动位移比例常数1引言减少制动时所需制动时间和制动距离一直是汽车制动系统设计最重要的控制目标之一。车轮的角速度上没有任何控制，普通制动系统产生不同的制动固定力矩在轮子上。这个固定的扭矩会导致车轮角速度比车速突然以更大的速度减少导致车轮在制动过程中锁死。通过锁紧，摩擦系数和路面附着力变小，从而降低了对轮胎主动施加的制动力矩。作为结果，制动时间增加，制动距离变长。此外，车辆的方向稳定性将大大降低。防止汽车在严重刹车（过渡刹车）车轮锁死及其可能的灾难性后果，ABS系统已被引入到汽车行业。ABS的主要思想控制主动制动转矩,防止车轮锁死。此过程导致车辆最大负加速度的产生，而保证了车辆的方向稳定性和转向能力。附原文AbstractInthispaper,performancesoftwomodelfreecontrolsystemsincludingFuzzyLogicControl(FLC)andNeuralPredictiveControl(NPC)ontrackingperformanceofwheel-slipinAnti-lockBrakingSystem(ABS)arecompared.Asanaccurateandcontrolorientedmodel,ahalfvehiclemodelisdevelopedtogenerateextensivesimulationdataofthebrakingsystem.BrakesystemidentificationispreformedthroughaPerceptronneuralnetworksmodelofbrakesystemwhichistrainedwithofflinedatabyGradientDescentBackPropagation(GDBP)algorithm.Inordertoreducethetimecostofthecalculationsandimprovingtherobustnessofclosedloopcontrolsystem,anonlinePerceptronneuralnetworkadaptivelygeneratestheoptimumcontrolactions.ByacomparativesimulationanalysisitisshownthattheNPCsystemhasabettertrackingperformance,shorterstoppingtimeanddistancethantheFLCcontrollers.Therobustnessoftheproposedcontrolsystemsareevaluatedunder±25%uncertainty.ItisshownthattheNPCsystemismorerobustagainstbothexogenousdisturbancesandmodelinguncertaintiesthantheFLCsystem.1IntroductionReducingrequiredstoppingtimeanddistanceinbrakinghasalwaysbeenoneofthemostimportantcontrolgoalsindesigningthebrakingsystemsofautomobiles.Withoutanycontrolonangularvelocityofwheels,anordinarybrakingsystemexertsdissidentfixedbrakingtorqueonwheels.Thisfixedtorquecausesabruptdecreaseinwheelangularvelocitywithagreaterratethanthevehiclespeedwhichresultsinwheellockupsduringbraking.Throughlocking-up,frictioncoefficientandroadadhesionbecomesmallerwhichreducestheactive-appliedbrakingtorqueontires.Astheresult,thestoppingtimeincreasesandvehiclestopsafteralongerdistance.Furthermore,directionalstabilityofvehiclewouldconsiderablydegrade.Topreventwheellock-upsandtheirprobablecatastrophicconsequencesduringseverebraking,ABShasbeenintroducedtoautomotiveindustry.ThemainideainABSiscontrollingtheactivebraketorquesothatpreventswheellock-ups.Thisprocedureresultsingenerationofmaximumnegativeaccelerationofvehiclewhilethedirectionalstabilityandsteeringabilityofvehicleisguaranteed还望老师给指教一番，用红色字体标示一下不妥的地方。自我感觉不妥的地方我已标出，望老师修改或指导。