一種半掛汽車列車直接橫擺力矩模糊pid控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及半掛汽車列車橫向穩(wěn)定性,屬于半掛汽車列車橫向穩(wěn)定性主動控制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]半掛汽車列車日益成為公路運輸?shù)闹髁?,能顯著提高經(jīng)濟效益,但是橫向失穩(wěn)(折疊、甩尾、橫向擺振等)在高速大轉(zhuǎn)向行駛過程中經(jīng)常出現(xiàn),從而引發(fā)交通事故。
[0003]對橫向失穩(wěn)的半掛汽車列車,僅依靠駕駛員通過方向盤對半掛汽車列車前輪轉(zhuǎn)角的調(diào)整來保證其穩(wěn)定性通常效果甚微,因此需要有效的輔助控制系統(tǒng)以改善半掛汽車列車的操縱穩(wěn)定性,保證汽車高速大轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)向時的行駛安全性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實用新型針對半掛汽車列車橫向失穩(wěn)的問題,提供一種直接橫擺力矩模糊PID控制系統(tǒng),其可有效解決半掛汽車列車橫向失穩(wěn)的問題,改善汽車在極限或危險工況下的操縱穩(wěn)定性,提高半掛汽車列車高速大轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)向時的行駛安全性。
[0005]本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]該半掛汽車列車直接橫擺力矩模糊PID控制系統(tǒng)包括實際半掛汽車列車狀態(tài)檢測裝置、理想牽引車橫擺角速度模塊、偏差模塊、模糊PID控制模塊、附加橫擺力矩模塊。
[0007]所述實際半掛汽車列車狀態(tài)檢測裝置包括縱向速度傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、牽引車橫擺角速度傳感器。
[0008]所述理想牽引車橫擺角速度模塊與縱向速度傳感器和方向盤轉(zhuǎn)角傳感器電連接。
[0009]所述偏差模塊與牽引車橫擺角速度傳感器和理想牽引車橫擺角速度模塊電連接,包括牽引車橫擺角速度偏差模塊和牽引車橫擺角速度偏差變化率模塊。
[0010]所述模糊PID控制模塊與偏差模塊電連接,利用模糊PID控制理論實時計算出需要的附加橫擺力矩。
[0011]本實用新型利用模糊PID控制理論計算出需要的附加橫擺力矩,提高了半掛汽車列車在高速大轉(zhuǎn)向時的行駛穩(wěn)定性,可有效降低失穩(wěn)概率,避免嚴(yán)重交通事故的發(fā)生。本實用新型結(jié)構(gòu)合理、操作簡單、控制精度高。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的組成及原理框圖。
[0013]其中:1、縱向速度傳感器,2、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器,3、牽引車橫擺角速度傳感器,
4、實際半掛汽車列車狀態(tài)檢測裝置,5、理想牽引車橫擺角速度模塊,6、牽引車橫擺角速度偏差模塊,7、牽引車橫擺角速度偏差變化率模塊,8、偏差模塊,9、模糊PID控制模塊,
10、附加橫擺力矩模塊。
[0014]【具體實施方式】:
[0015]如圖1所示,該半掛汽車列車牽引車后輪轉(zhuǎn)角控制系統(tǒng)包括實際半掛汽車列車狀態(tài)檢測裝置4、理想牽引車橫擺角速度模塊5、偏差模塊8、模糊PID控制模塊9、附加橫擺力矩模塊10。本實施例中,所述實際半掛汽車列車狀態(tài)檢測裝置4包括實時對牽引車縱向速度進(jìn)行檢測的縱向速度傳感器1、實時對方向盤轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器2、實時對牽引車橫擺角速度進(jìn)行檢測的牽引車橫擺角速度傳感器3。
[0016]所述理想牽引車橫擺角速度模塊5與縱向速度傳感器1、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器2電連接,
[0017]推算出理想牽引車橫擺角速度模塊5。
[0018]偏差模塊8與理想牽引車橫擺角速度模塊5和牽引車橫擺角速度傳感器3電連接,計算出牽引車橫擺角速度偏差模塊6以及牽引車橫擺角速度偏差變化率模塊7。
[0019]模糊PID控制模塊9與牽引車橫擺角速度偏差模塊6以及牽引車橫擺角速度偏差變化率模塊7電連接,利用模糊PID規(guī)則求解出附加橫擺力矩模塊10。
【主權(quán)項】
1.一種半掛汽車列車直接橫擺力矩模糊PID控制系統(tǒng),該控制系統(tǒng)包括實際半掛汽車列車狀態(tài)檢測裝置、理想牽引車橫擺角速度模塊、偏差模塊、模糊PID控制模塊、附加橫擺力矩模塊,實際半掛汽車列車狀態(tài)檢測裝置包括縱向速度傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、牽引車橫擺角速度傳感器,理想牽引車橫擺角速度模塊與縱向速度傳感器和方向盤轉(zhuǎn)角傳感器電連接,推算出理想牽引車橫擺角速度,偏差模塊與理想牽引車橫擺角速度模塊和牽引車橫擺角速度傳感器電連接,計算出牽引車橫擺角速度偏差以及牽引車橫擺角速度偏差變化率,模糊PID控制模塊與牽引車橫擺角速度偏差模塊以及牽引車橫擺角速度偏差變化率模塊電連接,利用模糊PID規(guī)則求解出附加橫擺力矩。
【專利摘要】本實用新型提供了一種半掛汽車列車直接橫擺力矩模糊PID控制系統(tǒng),該控制系統(tǒng)包括實際半掛汽車列車狀態(tài)檢測裝置、理想牽引車橫擺角速度模塊、偏差模塊、模糊PID控制模塊、附加橫擺力矩模塊。實際半掛汽車列車狀態(tài)檢測裝置檢測半掛汽車列車行駛的實時信號,理想牽引車橫擺角速度模塊計算出理想牽引車橫擺角速度,偏差模塊計算出牽引車橫擺角速度偏差以及牽引車橫擺角速度偏差變化率,模糊PID控制模塊利用模糊PID控制理論計算出附加橫擺力矩模塊。本實用新型結(jié)構(gòu)合理、操作簡單,能有效改善掛汽車列車高速大轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)向時的橫向穩(wěn)定性。
【IPC分類】B60W30/045
【公開號】CN204726422
【申請?zhí)枴緾N201520377803
【發(fā)明人】劉春輝, 關(guān)志偉
【申請人】天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年6月4日