基于蚁群优化的ESP控制算法仿真

合集下载

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

ｍｅｏｓｔｔｔｓｍｅｈｄｃｎａｃｌｒｔｈｅｓｅｄｏｏｅｇｎｅｓｓｅａｈｒｅｎｔｐｒｖｅｈａｈｉｔｏａｃｅｅａｅｔｐｅｆｃｎｖｒｅｃｙｔｍｎｄｓｏｔｎｔｙｓｅｒｓｏｎｅｔｍｅｈｅｓｔｍｅｐｓｉ．
（ｃｏｌｆＡｕｏｂｌｎｃａｉａｇｎｅｉｇ，ＣｈｎｓａＵｎｖｒｉＳｈｏｔｍｏｉａｄＭｅｈｎｃｌＥｎｉｅｒｎｏｅａｇｈｉｅｓｔｙ
ｏｃｅｃｎｃｎｌｇ，Ｃｈｎｓａ４００ｆｉｎｅａｄＴｅｈｏｏｙＳａｇｈ１０４，Ｃｈｎ）ｉａ
ｖｈｃｅｈｓｐｐｒａｏｔｕｚｏｔｏｈｏｙｔｋｅｄａｋｃｎｒｌｆｔｅＥＳｙｔｍ．ｅｉｌ，ｔｉａｅｄｐｓｆｚｙｃｎｒｌｅｒｏｍａｅｆｅｂｃｏｔｏｈＰｓｓｅｔｏＦｏｒｗｈｅｓｖｈｃｅｍｏｅｗｉｉｈｅｒｅｆｆｅｄｍｎｍｉｅｍｏｅａｅｅｔｂｕｅｌｅｉｌｄｌｔｅｇｔｄｇｅｓｏｒｅｏａｄＧｉｔｒｄｌｒｓａ — ｈ
纵向运动方程为：
∑Ｆ玎一Ｆ一∑Ｆ－（一）（问－ｂ．１￣ｍ）
式中：
∑ＦＦｏ — 州ｃ＋ｃ＋十ｓＦｌｏ２ｓＦ
Ｆ们２一Ｆｌｓｎ一Ｆ２ｉ．ｌｉ１ｓｎ
空气阻力方程为：
Ｆ＝
的自由度，度为；摆自由度Ｙ，摆角速速横横
度为；个车轮的旋转自由度为４车轮转角自
Ｂ（Ｆｌｃｓ＋Ｆ２一Ｆｙｚｉ）一２。２ｌｓｎＢ（Ｆｌｃｓ３＋Ｆ１Ｆｙｌｉ）１。２一ｌｓｎ．
Ｖｏ＿．ｌ９Ｎｏ２
Ｊｎ２１ｕ．０２
文章编号：６２３１２１）２０３５１７ —９３（０２０ —０６ —０
基于蚁群优化的ＥＰ控制算法仿真Ｓ
信瑛南，张新，曾志伟
（沙理工大学汽车与机械工程学院，南长沙长湖４００）１０４
ｓｓｅｓｒｃｕｅａｄｉｓｃｌｕａｉｎｍｅｈｄ，Ｓｓｔｃｉｖａａｅｅｓｏｔｉａｉｎｄ — ｙｔｍｔｕｔｒｎｔａｃｌｔｔｏｏＯａｏａｈｅｅｐｒｍｔｒｐｉｚｔｅｍｏｓｇｉｎ，ｔｅｉｕａｉｎｍｏｅｅｅａｅｙＳｍｕｉｋｓｆｗａｅｉｓｄＳｍｕａｉｎｅｐｒ— ｈｎａｓｍｌｔｏｄｌｇｎｒｔｄｂｉｌｏｔｒｓｕｅ．ｉｌｔｘｅｉｎｏ
等．
Ｉ一ｓ＞０制情，动况．』仉．（６）ｌ一ｓ＜０驱情，动况
横向滑移率方程为：
滚动阻力方程为：
ｆ＝Ｉｒ，ＳｌｔａａＩ
轮胎的纵向力为：ｆ一ＣＳ１。ｆＦ１３＋２）ＳＦ＋（ — ｚ。ｌ。，＜Ｓ
糊一Ｐ控制器，以较好地控制汽车的横摆角速Ｉ可
受到人们的重视，而电子稳定程序（ｌｔｏｉ因ＥｅｒｎｃｃＳａｉｔｒｇａ，称ＥＰ成了研究的热点．ｔｂｌｙＰｏｒｍ简ｉＳ）
度，高系统的操作稳定性．提文献［］２采用自适应神经模糊推理系统对车辆的横摆角速度和质心侧偏角进行控制，以提高车辆的侧向稳定性．由于被控对象的非线性、型和参数的精准模
鸣９卷第２期
２１年６０２月
长沙理工大学学报（自然科学版）
ＪｕｎｌｆｈｎｓａＵｉｅｓｙｏｃｎｅａｄＴｃｎｌｇ（ａｕａＳｉｃ）ｏｒａａｇｈｎｖｒｔｆｉｃｎｅｈｏｏｙＮｔｒｌｃｎｅｏＣｉＳｏａｃｌｒｔｈｅＥＳＰｓｓｅｒｓｎｓｉｅ，ｉｐｏｈｔｂｉｉｙｏｈｅｓｒｃ：Ｉｒｒｔｃｅｅａｅｔｙｔｍｅｐｏｅｔｍｍｒｖｅｔｅｓａｌｔｆｔ
摘
要：了加快ＥＰ系统的响应时间，高车辆的稳定性，用模糊控制理论对车辆ＥＰ系统进行反馈为Ｓ提采Ｓ
控制．立了八ｔ由度四轮整车模型与Ｇｉ轮胎模型，在具有较好的灵活性、棒性的模糊ＰＤ控制器的建ｌｍ并鲁Ｉ
６４
长沙理工大学学报（自然科学版）
２１０２年６月
性以及ＥＰ系统的控制方法等都会影响系统的反Ｓ应速度，因此寻找一种优良的控制方法来缩短系
式中：
∑ Ｆｍ＋）一（．
（４）
统的响应时间，驾驶员和乘客更加安全，现阶使是
文献［］１建立了七自由度汽车模型，设计了以横摆角速度和质心侧偏角为控制变量的参数自整定模
收稿日期：Ｏ２Ｏ — ２２１一２４
基金项目：南省自然科学基金资助项目（Ｊ０９；南省科技厅软科学重点项目（Ｏ１Ｋ２ｏ）湖１Ｊ３４）湖１２ｌＺ０３作者简介：瑛南（９６）女，龙江哈尔滨人，信１８一，黑长沙理工大学硕士研究生，主要从事汽车主动安全技术方面的研究．
段研究的重点．
。、Ｆ＝Ｆ川ｃｓ＋ＦＣＳ＋ＦｙｏＯ２１＋Ｆ２２＋Ｆｌｉ＋Ｆｚｉ．ｌｓｎｌｓｎ
１ＥＰ算法仿真模型的建立Ｓ
１１汽车整车模型的建立．
横摆运动方程为：
∑Ｍ：ｆ一．
由度为，而且考虑到空气阻力和滚动阻力．
式中：ｏ为空气阻力系数；ＣＡ为迎风面积；为Ｋ
变换系数ｉ为整车质量；Ｔｎ：为绕ｚ轴的转动惯量；为车辆轮距．Ｂ１２车辆轮胎模型的建立．１６９１年，ｍ・等人在ＢｒｍａＧｉＧ。ｅｇｎ的相互
中图分类号：６．１Ｕ４１９文献标识码：Ａ
Ｓｍｕａｉｎｏｎｏｏｐｉｉａｉｎｂａｅｉｌｔｏｆａｔｃｌｎｙｏｔｍｚｔｏ — ｓｄＥＳＰｌｏｉｈｍａｇｒｔ
ＸＩＹｉｇｎａＮｎ－ｎ，ＺＨＡＮＧｎ，ＺＥＮＧ — ｉＸｉＺｈｉｗｅ
作用的三维弹簧模型的基础上，导出纯滑移（推纯
图１八自由度汽车模型受力示意图
ＦｇＥｇｔｄｇｅｓｏｒｅｏｖｈｃｅｍｏｅｉ．１ｉｈｅｒｅｆｆｅｄｍｅｉｌｄｌ
纵向、纯侧偏和纯外倾滑移）复合滑移联合工况和下完整的轮胎理论模型．１９引９３年，ｍ・ＧＧｉ等推导出用三次多项式表示的轮胎与路面接触区压力分布情况，融人了轮胎的侧向变形和并弯曲变形，义了更精确的关系表达式．定纵向滑移率方程为：
ｌｓｅｉｈｄ，ａｎｈｅｇｏｄｆｅｂｌｔｎｄｉｔｏｌｘｉｉｉｙ，ｒｕｓｎｅｓｏｕｚＤｏｎｒｌｅｓｉｒｄｕｅａｅｏｂｔｓｆｆｚｙＰＩｃｔｏｌｒｉｎｔｏｃｄｂｓｄｏｎｔｎｔｃｌｎｙａｇｏｉｈｍ，ｔｅｄｓｇｓｄｏｎａｔｃｌｙｏｐｉｉａｉｎｏｆｆｚｙＰＩｃｔｏｈｅａｏｏｌｒｔｈｅｉｎｂａｅｎｏｏｎｔｍｚｔｏｕｚＤｏｎｒｌ
ＫｅｒｓＳｌｏｉｍ；ａｔｃｌｎｌｏｉｍ；ｄｇｅｓｏｒｅｏ；ｆｚｙｃｎｒｌｒｙｗｏｄ：ＥＰａｇｒｔｈｎｏｏｙａｇｒｔｈｅｒｅｆｆｅｄｍｕｚｏｔｏｌｅ
随着人们安全意识的提高，路安全越来越道
基础上引入了蚁群算法，计了基于蚁群优化的模糊ＰＤ控制系统的结构与计算方法，而达到对参数五，设Ｉ从，ｋ，的优化设计，时利用Ｓｍｕｉｋ软件进行仿真．真结果证明，入蚁群算法的模糊ＰＤ控制系统可ｋ同ｉｌｎ仿引Ｉ加快系统的收敛速度，短系统响应时间．缩关键词：ＥＰ算法；群算法；自由度；模糊控制器Ｓ蚁
制动情况 …
∑Ｆ｛ｍ［。．（ｖ）５．（），＝ｇｆ＋３２Ｋ２］３ｊ４．
横向运动方程为：
Ｉ一（一Ｉ）ｔｔ“ ，Ｓ１ＩＩｒＩｓ驱动情况‘ ａａ …
【＝，ＦＦ，
轮胎的横向力为：
式中：
Ｍ＝
（５）
八自由度的四轮车辆模型如图１所示，它包括纵向ｚ方向的自由度，速度为口横向Ｙ方向；
口（ｌｃｓ＋Ｆ，２Ｏ＋Ｆ１ｉ＋Ｆ，１ｏｌＣＳＩｓｎ
ＦＩｓｎ）一ｂＦ１Ｆ，）＋２ｉ（２＋２２