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1、客车技术与研究第23卷 第1期BUSTECHNOLOGYANDRESEARCHVol123No112001智能控制技术在汽车中的应用宋晓琳 曹立波肖 武[湖南大学 长沙 410082][湖南省三湘客车集团公司 长沙 410004]摘 要:智能控制的性能优于传统控制,因此目前得到了较为广泛的应用。本文综述了智能控制技术的产生、发展及其在汽车中的应用。关键词:汽车 智能控制 传统控制Abstract:Intelligentcontrolissuperiortotraditionalcontrol.Thearticlesummarizesitsorigin,
2、developmentandapplicationtoautomobiles.Keywords:Automobile,Intelligentcontrol,Traditionalcontrol 随着科学技术的发展,人们对汽车的要求也越主要区别就在于它们控制系统不确定性和复杂化的来越高。为了追求汽车的经济性、动力性、安全性和能力以及控制精度的高低等。舒适性,世界各国不断运用先进的科技,开发先进装经过20年来的研究和发展,尤其是近10年来置,以使汽车的一些性能得到前所未有的改善。80的研究成果表明,把人工智能的方法和反馈控制理年代中期,传统控制技术(是经典控
3、制和现代控制理论相结合,解决复杂系统的控制难题是行之有效的,论的统称)的应用,使汽车系统及其总成的性能有了并取得了新的认识和新的控制上的突破。较大的提高,相应地也暴露出一些不足。人工智能的2 智能控制技术在汽车中的应用出现和发展,促进了传统控制向智能控制的发展。90年代初,许多专家学者已经开始重视智能控制技术汽车是一个复杂的多自由度系统,在外界不确在汽车领域中的应用。目前应用最为广泛的智能控定因素的作用下,其动态特性会发生很大变化甚至制主要有模糊控制和神经网络控制。失稳。许多专家学者都在寻求一种有效方法控制汽车的动态特性,使之满足要求。由于智能控制的性能1
4、 智能控制的特点优于传统控制,因而在汽车领域得到广泛的应用。智能控制是控制理论发展的高级阶段,它的建90年代初,福特公司和宏达公司已就神经网络立和发展是对当代多种前沿学科、多种先进技术和和模糊逻辑系统在汽车的动态特性与控制中的应用多种科学方法加以高度综合和利用的结果。进行了许多研究;日产公司率先用模糊控制器控制智能控制的产生来源于被控系统的高度复杂汽车传动系的变速规律和防抱死制动系统的压力调性、高度不确定性及人们要求越来越高的控制性能。制器;菲亚特公司成功地实现了发动机怠速的模糊被控系统的这种“三高三性”难以用精确的数学模型控制;三菱公司也不甘落后,提出相
5、关计划进行大胆(微分方程或差分方程)来描述,而传统控制是基于尝试。目前,智能控制技术已经渗透到汽车的各个方模型的控制。为了控制必须建模,因为整个控制系统面:如汽车的运动控制、驾驶员模型、轮胎模型以及置于模型框架下,而利用传统方法建模的精确度有制动系统、悬架系统、转向系统、传动系统和发动机限,加之又是采用固定的控制算法,缺乏灵活性、应的控制等。变性,因此在复杂对象的控制问题面前,传统控制显汽车作为一个系统,通常划分为四个子系统,即得有点力不从心。为此,把人工智能的方法引入控制动力传动、悬架、转向和制动系统。下面分别介绍智系统,将控制理论的分析和理论的洞察力与
6、人工智能控制技术在上述子系统中的应用情况。能的灵活的框架结合起来,形成了智能控制。智能控211 动力传动系统控制制的核心是控制决策,在作出决策时,具有拟人的智汽车动力传动系统模型包括发动机、传动系、驱能或仿人的智能,这种智能不是智能控制系统中固动机构和车轮等,如图1所示。有的,而是人工赋予的。因此决策方式灵活机动,能21111 发动机控制实现对复杂不确定系统进行有效的控制。发动机技术决定和影响着整车基本技术的发从上面论述不难看出,传统控制和智能控制的展。由于激烈的市场竞争和新的燃油排放标准的制©1995-2005TsinghuaTongfangOptica
7、lDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved. 第1期宋晓琳等:智能控制技术在汽车中的应用21定和实施,发动机技术已从单纯追求功率和可靠性预定的控制策略来改变悬架的特性。转移到追求良好的燃油经济性和降低公害方面。发1992年,Yester,J.LandMcFall,R.H.将模糊动机的控制包括:燃油喷射控制、点火时刻控制、爆理论运用到了1ö4汽车模型主动悬架的控制策略震控制、怠速转速控制、废气再循环控制和空燃比闭中,将车身速度v、车身加速度a或悬架变形d作为环控制等。模糊控制器的输入变量,输出为动力装置产生的作用力u,其控制原理如图4所示。
8、1992年,MoranandNagai将神经网络理论应用于汽车主动
