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道路模拟试验台模糊控制的仿真与研究
| 论文题名： | 道路模拟试验台模糊控制的仿真与研究 |
| 关键词： | 道路模拟;路面不平度;功率谱密度;模糊控制;汽车试验 |
| 摘要： | 道路模拟试验是从20世纪60年代开始发展起来的一种室内汽车试验技术，随着现代控制理论、控制技术以及计算机技术的飞速发展，现在道路模拟试验已经成为汽车工业的一项主要试验项目，通过道路模拟试验可以在试验室内再现汽车的主要部件甚至整车在道路上行驶的运行工况，从而研究车辆对路面不平度激励的响应及其耐久性试验，达到缩短产品的开发周期以及降低开发成本的目的，是加速新车型开发、提高产品质量的有效手段。 目前国内投入使用的道路模拟设备，其控制系统一般都采用的是基于系统线性定常的PID控制器，这种传统PID控制是一种成熟并且应用十分广泛的工程控制方法，它对于结构及参数已知的线性定常系统能很好地发挥作用，而且具有算法简单、容易实现的特点。但由于实际工作中电液伺服系统中液压油的粘性的变化、系统负载变化以及一些不确定因素的影响，使得电液伺服系统具有很严重的非线性。因而，随着对电液伺服系统的动态性能、控制精度要求的不断提高，仅仅通过常规的PID控制器难以取得满意的效果。 随着计算机技术的发展，人们利用人工智能的方法将操作人员的调整经验作为知识存入计算机中，使得计算机根据现场实际情况能自动调整PID参数，这样就出现了智能PID控制器。由于操作者经验不易精确描述，控制过程中各种信号量及评价指标不易定量表示，模糊理论是解决这一问题的有效途径，运用模糊数学的基本理论和方法，把规则的条件、操作用模糊集表示，并把这些模糊控制规则及有关信息作为知识存入计算机知识库中，然后计算机根据控制系统的实际响应情况运用模糊推理，即可自动实现对PID参数的最佳调整。 本文结合汽车学院道路模拟试验台的建设以汽车道路模拟系统为研究对象，根据模糊控制理论，将模糊控制与常规的增量式PID控制相结合，设计出一套模糊自适应控制系统。并对B、C、D级路面谱用MATLAB软件进行仿真再现，并用四种方法生成路面谱，在各种方法相互比较的同时也把功率谱密度的仿真结果与理论值进行比较，结果表明逆变换法更符合实际路面特征。最后仿真结果表明本文设计的模糊PID控制器比常规PID控制器具有更高的控制精度和更好的动态性能，在道路模拟仿真试验中可以达到非常满意的效果。 |
| 作者： | 别辉 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 过学迅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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