车辆起步过程神经网络PID控制研究

高 原, 刘奇芳, 卢晓晖, 陈 虹

(吉林大学 a. 汽车仿真与控制国家重点实验室； b. 通信工程学院, 长春 130022)

0 引 言

起步是驾驶汽车的基本和关键, 但由于车辆起步时不仅要对车况、 路况做出准确判断, 还要减小离合器磨损、 保证发动机不能熄火等[1], 这使车辆的起步控制成为一种基本却并不简单的事。并且在越来越拥挤的道路状况下汽车的起停变的越来越频繁, 这对于重型汽车极其不利。不同于小型汽车, 重型汽车在起步时, 如控制不当, 不仅会增加燃料消耗, 而且会引起较大的起步冲击甚至是起步失败。因此, 对于车辆起步过程的控制显得尤为重要。

国内外对车辆起步控制的研究也越来越多。目前起步过程中离合器的控制主要分为两类: 起步离合器的位置控制和起步离合器的速度控制。

针对起步离合器的位置控制, 文献[2,3]研究了干式离合器的混合优化控制, 建立了基于模型预测控制策略(MPC: Model Predictive Control)的控制器并与基于线性二次型(LQ: Linear Quadratic)的控制器进行了性能比较； 文献[4]设计了一种非线性前馈和反馈控制器, 实现对离合器位置的跟踪； 文献[5]设计了AMT(Automatic Manual Transmission)车辆在起步过程中的非线性控制器, 并利用PD控制器修正了离合器实际位置与目标位置的偏差； 文献[6-8]对驾驶起步意图做了详细的研究, 通过对起步意图的辨别确定离合器的接合位置以及接合速度。

针对起步离合器的速度控制, 文献[9-11]研究了重型汽车起步离合器的最优控制, 运用最优控制策略保证乘坐的舒适性和较小的元件磨损；……