多级预点火安全气囊的控制算法研究

1.3 本文研究的主要内容 ........................................ 5
2
双气室安全气囊简介 .................................. 7
2.1 安全气囊系统的组成 ......................................... 7
论文完成时间： 论文答辩日期：
万方数据
Category Number： Serial Number ：
Level of Secrecy： Student Number：50110802206
Master's Dissertation of Chongqing University of Technology
I
万方数据
II
万方数据
Abstract
Abstract
Vehicle airbags is a very important device in vehicle passive safety area , it plays a very important role in protecting occupants while vehicle collision occurre d.With the continuous development of airbag technology, it comes out airbag techn ology,such as the double chamber, air chamber etc.Double chamber airbags can ad just the way of open as needed.it can realize the adjustment to airbag internal pre ssure rise rate and peak pressure,so that it can achieve a single chamber airbags b etter protection to passengers .Ignition algorithm is the core of airbag system contr ol,control algorithm good or not, will directly affect airbag’s protection effect and safe reliability to passengers. This article is based on the traditional airbag control algorithm ,to study the ignition control algorithm of right side chamber airbag ,which is in the driver side, and build airbag multistage predict ignition control algorithm based on fuzzy neural network,grid structure is composed of two layers, bottom and top layer,one layer is used to predict occupant head displacement,the other is used to choose the ignition mode( one air chamber ignition, two air chamber interval ignition ,10 ms in turn,multilevel model that two air chambers ignite at the same time or not.)Only double air chamber airbag meets two requirements,system will ignite according to specified ignition mode.One is based on the airbag ignition rule "127 mm - 30 ms" , pure neural network of upper network predicts whether displacement of passenger ‘s head reaches 127 mm in 30 ms,if yes,it means it has met one condition;the other is fuzzy neural network layer making decisions whether it needs to ignite,if yes,which ignition method should be adopted,and only algorithm satisfying the two conditions ,it can ignite in one method.(Single chamber ignition, two chambers ignite successively at regular intervals ,two chamber ignites at the same time) After Network ‘s modeling and training through MATLAB fuzzy and neural network module, and using sample data to test , test results show that the algorithm is able to accurately complete the judgement of ignition time and ignition condition to double chamber airbags on the basis of the existing data,.Results show that the control algorithm has certain significance to the study of vehicle double chamber airbag of smart ignition. Key words:Air bag;Bouble chamber;Neural Network;Fuzzy control;fuzzy neural network
学位论文使用授权声明 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权重庆理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于（请在以下相应方框内打“√” ） ： 1.保密□，在 2.不保密□。 作者签名： 导师签名： 日期： 日期： 年 年 月 月 日 日 年解密后适用本授权书。
2.1.1 控制系统组件 ................................................... 7
2.1.1.1 传感器 .......................................... 8 2.1.1.2 安全气囊电子控制单元（ECU） .................... 10
1.1 汽车被动安全技术概况 ....................................... 1 1.2 汽车安全气囊系统的发展概况 ................................ 2
1.2.1 国外汽车安全气囊系统的发展状况 ................................. 2 1.2.2 国内汽车安全气囊系统的发展状况 ................................. 3 1.2.3 汽车安全气囊系统的发展趋势 ..................................... 4
Control Algorithm Study of Multistage Pre-ignition Airbag
Postgraduate: Supervisor： Specialty:
Wu Liangliang Prof. Luo Hong Mechatronic Engineering
Research Direction: Mechatronics Training Unit: Thesis Deadline: Oral Defense Date: Mechanical Engineering College March 23, 2014 May28 , 2014
万方数据
摘要
摘要
汽车安全气囊是汽车被动安全系统中一个非常重要的装置，汽车发生碰撞时对 保护乘员起着非常重要的作用。随着安全气囊技术的不断发展，出现了双气室、多 气室等安全气囊技术。双气室安全气囊可以根据需要来调节打开的方式，可实现对 气囊内部升压速率和峰值压力的调节，从而可以实现较单气室安全气囊对乘员更为 完善的保护。点火控制算法是安全气囊系统的控制核心，控制算法的好坏，直接关 系到安全气囊对乘员的保护效果以及气囊的安全可靠性。 本文在传统安全气囊控制算法的基础上，研究驾驶员一侧正面双气室安全气囊 的点火控制算法，建立基于模糊神经网络的安全气囊多级预测点火控制算法。其网 络结构共分为上下两层，一层用于预测乘员头部位移，另一层用于对点火模式（一 个气室点火、 两个气室间隔 10ms 依次点火、 两个气室同时点火和不点火的多级模式） 的选择。双气室安全气囊只有满足两个条件，系统才会按照指定的点火模式点火： 一个是根据安全气囊“127mm-30ms”点火规则，网络上层的纯神经网络预测驾驶人 头部 30ms 后的位移是否达到 127mm，达到则满足其中的一个条件；另一个是模糊神 经网络层对点火做出点火决策， 即作出是否需要点火， 若点火按照哪一种方式点火， 算法只有满足这两个条件才能按照某一种方式点火（单气室点火、两个气室间隔一 定时间依次点火、两个气室同时点火） 。网络经过 MATLAB 模糊与神经网络工具箱建 模并训练后，用样本数据进行检验，检验结果表明，本算法在现有数据的基础上， 能够较准确地完成双气室安全气囊对点火时刻和点火条件的判定。结果表明，本控 制算法对研究汽车双气室安全气囊的智能点火有一定的意义。 关键词：安全气囊；双气室；神经网络；模糊控制；模糊神经网络