專利名稱：一種輪胎側(cè)向力線性化控制的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及一種提供輪胎側(cè)向力線性化控制的方法，所述系統(tǒng)用于控制輪胎側(cè)向力非線性因素線性化，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種提供輪胎側(cè)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(shù)：
從頻頻被媒體報(bào)道的由于爆胎致使汽車轉(zhuǎn)向失控車毀人亡的新聞，可以看出輪胎的問(wèn)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(dāng)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(lái)日益重要的課題。 車輛的側(cè)翻和轉(zhuǎn)向失控主要與輪胎的側(cè)向力有關(guān)，直接因素就是側(cè)偏角，但也受輪胎側(cè)傾角、垂直載荷、充氣壓力、輪胎結(jié)構(gòu)和材料，甚至路面狀況等因素影響，表現(xiàn)出復(fù)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(duì)象的維數(shù)，同時(shí)，也使系統(tǒng)的非線性行為更為復(fù)雜。而這種非線性關(guān)系我們無(wú)法改變的，我們只有利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)本身特點(diǎn)通過(guò)其他輸入量加以反饋激勵(lì)，隨著時(shí)延反饋與空間的耦合，反饋?zhàn)饔脤鲗?dǎo)到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，最終保持網(wǎng)絡(luò)輸出的不變性，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等價(jià)于一個(gè)線性系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種輪胎側(cè)向力線性化控制的方法，本發(fā)明解決了當(dāng)車輛在高速轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，處于較高的側(cè)向加速度范圍內(nèi)，輪胎特性為非線性，側(cè)向力非線性變化，轉(zhuǎn)向效果減弱，操穩(wěn)性差的問(wèn)題。本發(fā)明的具體步驟為
A)檢測(cè)輪胎側(cè)偏角的側(cè)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(jù)所述側(cè)偏角值、充氣氣壓值、垂直載荷信號(hào)和車速值，估計(jì)輪胎側(cè)向力目標(biāo)值；
C)根據(jù)所述側(cè)偏角值、充氣氣壓值、垂直載荷信號(hào)和車速值，計(jì)算輪胎側(cè)向力實(shí)際值；
D)根據(jù)所述輪胎側(cè)向力目標(biāo)值和輪胎側(cè)向力實(shí)際值，計(jì)算輪胎側(cè)向力控制誤差；
E)根據(jù)所述輪胎側(cè)向力控制誤差計(jì)算反饋控制量輸出給執(zhí)行器，完成輪胎側(cè)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(guò)各種車輛傳感器來(lái)確定輪胎模型參數(shù)，例如側(cè)偏角α，充氣氣壓P，垂直載荷Fz和車速U。通過(guò)這些模型參數(shù)，該系統(tǒng)計(jì)算輪胎側(cè)向力目標(biāo)值和輪胎側(cè)向力實(shí)際值的誤差。所計(jì)算出的誤差用來(lái)計(jì)算反饋控制量。該系統(tǒng)根據(jù)反饋后誤差為零的參數(shù)改變量來(lái)輸出給執(zhí)行器采取適當(dāng)?shù)膭?dòng)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(shí)，發(fā)生側(cè)翻和轉(zhuǎn)向失控事故的可能性。


圖I是輪胎側(cè)向力神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明方法做詳細(xì)說(shuō)明。如圖1，輪胎模型是由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(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(gè)向量分別為側(cè)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(shù)組成。輸出層為輪胎側(cè)向力Fy單個(gè)向量構(gòu)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(kāi)公司汽車輪胎道路旋轉(zhuǎn)測(cè)試臺(tái)上測(cè)得輪胎接地力數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合。最終得到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為4_8_1。
權(quán)利要求
1.一種輪胎側(cè)向力線性化控制的方法，其特征在于，具體步驟為 A)檢測(cè)輪胎側(cè)偏角的側(cè)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(jù)所述側(cè)偏角值、充氣氣壓值、垂直載荷信號(hào)和車速值，估計(jì)輪胎側(cè)向力目標(biāo)值； C)根據(jù)所述側(cè)偏角值、充氣氣壓值、垂直載荷信號(hào)和車速值，計(jì)算輪胎側(cè)向力實(shí)際值； D)根據(jù)所述輪胎側(cè)向力目標(biāo)值和輪胎側(cè)向力實(shí)際值，計(jì)算輪胎側(cè)向力控制誤差； E)根據(jù)所述輪胎側(cè)向力控制誤差計(jì)算反饋控制量輸出給執(zhí)行器，完成輪胎側(cè)偏角、輪胎充氣氣壓、輪胎垂直載荷、輪胎車速的改變。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述估計(jì)輪胎側(cè)向力目標(biāo)值使用下面的公式
3.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算輪胎側(cè)向力實(shí)際值使用下面的公式
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算輪胎側(cè)向力控制誤差使用公式e=y_ym。
5.如權(quán)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(yīng)模糊控制來(lái)計(jì)笪ο
全文摘要
本發(fā)明涉及一種輪胎側(cè)向力線性化控制的方法，用于控制輪胎側(cè)向力非線性因素線性化。本發(fā)明系統(tǒng)通過(guò)各種車輛傳感器來(lái)確定輪胎模型參數(shù)，例如側(cè)偏角α,充氣氣壓P,垂直載荷Fz和車速u。通過(guò)這些模型參數(shù)，該系統(tǒng)計(jì)算輪胎側(cè)向力目標(biāo)值和輪胎側(cè)向力實(shí)際值的誤差。所計(jì)算出的誤差用來(lái)計(jì)算反饋控制量。該系統(tǒng)根據(jù)反饋后誤差為零的參數(shù)改變量來(lái)輸出給執(zhí)行器采取適當(dāng)?shù)膭?dòng)作。
文檔編號(hào)G05B13/00GK102880048SQ20121038549
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月12日
發(fā)明者黃晨, 陳龍, 袁朝春, 江浩斌 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)