最優(yōu)控制理論在汽車控制系統(tǒng)中運用

1、董鳳鴻1，張皓2最優(yōu)控制理論在汽車控制系統(tǒng)中運用董鳳鴻1，張皓2（1北京科技大學2010級信計2班41040317）（2北京科技大學2012級信計2班41064044）摘要：摘要：隨著人們生活水平的提高，汽車已經(jīng)開始走進百姓的生活中。隨著人們對汽車消費的增加，越來越多的人開始更多的關(guān)注的不僅僅是汽車本身，更多的開始關(guān)注汽車的安全性及舒適性。由此，各大汽車廠商更具消費者的需求開始著重研究帶有主動控制能力的汽車控制系統(tǒng)。本文引入最優(yōu)控制理論

2、對當今比較流行的汽車懸掛系統(tǒng)、汽車防抱制動系統(tǒng)（簡稱ABS系統(tǒng)）和無級變速器控制系統(tǒng)進行優(yōu)化。由此達到優(yōu)化汽車安全性、經(jīng)濟性和舒適性。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：最優(yōu)控制理論、懸掛系統(tǒng)、防抱制動系統(tǒng)、無級變速器控制系統(tǒng)一、引言引言汽車防抱制動系統(tǒng)(簡稱ABS系統(tǒng))，實質(zhì)上是一種制動力的自動調(diào)節(jié)裝置。這種裝置使汽車制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)發(fā)生了質(zhì)的變化它不僅能充分發(fā)揮制動器的制動性能提高制動減速度和縮短制動距離而且能有效地提高汽車制動時的方向穩(wěn)定性大大改善汽車的

3、行駛安全性。懸掛系統(tǒng)是指車身與車軸之間連接的所有組合體零件的總稱，懸掛系統(tǒng)直接影響著汽車的安全性、穩(wěn)定性和舒適性，是汽車的重要組成部分之一。目前，降低汽車能源消耗和減少廢氣排放已成為汽車行業(yè)最關(guān)注的問題，大量試驗表明，裝有無級變速器(CVT)的汽車比裝有傳統(tǒng)有級變速器的汽車在改善汽車燃油經(jīng)濟性和排放等方面具有更大的潛力，這是因為CVT連續(xù)變化的傳動比可以使發(fā)動機轉(zhuǎn)速獨立于負載和車速的變化，最大限度地發(fā)揮發(fā)動機的經(jīng)濟性和動力性。二、正文二

4、、正文（一）（一）、汽車防抱制動系統(tǒng)最優(yōu)控制、汽車防抱制動系統(tǒng)最優(yōu)控制1、方法介紹、方法介紹最優(yōu)控制是基于狀態(tài)空間法的現(xiàn)代控制理論方法。它可以根據(jù)車輛一地面系統(tǒng)的數(shù)學模型用狀態(tài)空間的概念在時間域內(nèi)研究汽車防抱制動系統(tǒng)。是一種基于模型分析型的控制系統(tǒng)它根據(jù)防抱系統(tǒng)的各項控制要求按最優(yōu)化原理求得控制系統(tǒng)的最優(yōu)控制指標。我們知道:現(xiàn)代控制理論應用得成功與否關(guān)鍵在于數(shù)學模型是否準確。為此必須首先研究用狀態(tài)變量表示的防抱系統(tǒng)的數(shù)學模型。2、模型建

5、立、模型建立為了便于分析首先作如下假設：(1)車輪承受的載荷為常數(shù)董鳳鴻1，張皓21=∫0(??)=∫0(??)2=∫01=∫0∫10(??)?式中：WR———車輪的速度此兩式可以寫成如下的微分關(guān)系：[12]=[][????]或?qū)懗蔂顟B(tài)變量Ir1，Ir2的直接關(guān)系[12]=[?1][??0]在研究中為了便于車體速度V和峰值車輪速度V相比較將車輪角速度和角加速度兩個狀態(tài)變量用車輪的速度Vw=Rw和加速度Vw=Rw來代替作為系統(tǒng)的狀態(tài)變量則