数字汽车底盘系统有望2019年问世

机械设计与制造148Machinery Design&Manufacture第2期2021年2月BP+RNN变速积分PID算法的汽车底盘测功机控制系统周洲，陈宇轩,程鑫(长安大学信息工程学院，陕西西安710064)摘要：高精度的PID控制算法对汽车底盘测功机运行过程中的实时控制具有重要的作用，为此提出了一种面向汽车底盘测功机的BP+RNN变速积分PID算法控制系统：引入RNN加入时序性因素整定积分项参数，利用BP神经网络整定比例项与微分项参数，使用变速积分PID算法作为其控制方法。

实验结果表明该PID控制系统不但能够快速整定PID参数(10个控制周期以内)，同时还保证控制超调量在目标值的2%以内。

与传统的增量式PID算法控制相比,BP+RNN变速积分PID算法控制系统的参数整定简单快速，消除了静态误差，使汽车底盘测功机的控制性能得到大幅改善。

关键词:变速积分PID;控制系统;BP神经网络;RNN网络;汽车底盘测功机中图分类号:TH16；TP273文献标识码:A文章编号:1001-3997(2021)02-0148-05Control System of BP+RNN Variable Speed Integral PIDAlgorithm for Automobile Chassis DynamometerZHOU Zhou,CHEN Yu-xuan,CHENG Xin(School of Information Engineering,Chang'an University,Shaanxi Xi'an710064,China)Abstract:77ie PID control algorithm with high precision plays a vital role in the real-time control of automobile chassis dynamometer,so presenting a BP+RNN variable speed integral PID algorithm control system for automobile chassis dynamometer:RNN is introduced to add timing factors to set integral term parameter,a nd BP neural network is used to set proportional term and differential term parameters,and variable speed integral PID algorithm is used as its control method. Experimental results show that the PID control system can not only quickly adjust the PID parameters(^within10control cycles),but also ensure the control overshoot within2%of the target pared with the traditional incremental PID algorithm control,the parameters setting of BP+RNN variable speed integral PID algorithm control system is simple and f ast, the static error is eliminated,a nd the control performance of automobile chassis dynamometer is improved greatly.Key Words:Variable Speed Integral PID；Control System；BP Neural Network；RNN Network；Automobile Chassis Dynamometer1引言汽车底盘测功机是一种检测汽车动力性、输出功率和尾气排放等性能的机械设备,它通过PID控制影响飞轮惯性的转动惯量，以此对汽车驾驶时的转动惯量进行仿真，从而对汽车的运行状况进行动态检测现PID算法的系数整定是一个复杂的问题,而当其应用于汽车底盘测功机这种复杂的时变非线性、具有强惯性的大型设备时,系数的整定会更加困难叫文献咗PID算法参数整定过程中结合模糊推理机制，首先根据输入误差确定模糊论域与隶属度函数，接着采用Mamdani 算法作为模糊推理的方法,最后确定出一W合当前情况的模糊矩阵表，根据该表整定对应的PID参数。

2020年新能源汽车行业特斯拉分析报告2020年9月目录一、特斯拉：新能源汽车绝对龙头 (5)二、电池系统卓越充电桩布局完善 (9)1、电池材料：高能量密度低成本 (10)（1）从18650到21700，特斯拉电池组PACK能量密度一直处于领先优势 (12)（2）电池成本显著低于市场水平，率先达到100美元/kWh关键点 (12)（3）电池衰减少、续航有保证 (13)（4）电池材料技术全球领先，前沿布局实现技术持续迭代 (14)2、BMS（电池管理系统） (14)（1）特斯拉先进的BMS技术，是它卓越电池系统的重要保障 (14)（2）实现对超过7000节电池的有效管理，BMS系统的可靠性和安全性得到充分验证 (15)（3）整车热管理助力，电池温控更加精准、节能 (16)3、充电桩和快充技术解决充电便利性问题 (16)三、智能网联遥遥领先 (19)1、特斯拉汽车的灵魂：全自动驾驶 (19)（1）最被信任能实现自动驾驶的公司 (19)（2）自研芯片，掌握核心竞争力 (20)（3）低成本、低功耗、高算力 (20)（4）FSD系统芯片具有冗余备份，双倍安全 (21)（5）使用现有用户数据训练，数值上远超其他厂商 (22)2、汽车EEA重构OTA带来颠覆性体验 (23)（1）特斯拉是首用OTA的汽车厂商 (23)（2）特斯拉重构汽车EEA（电子架构），域控制器为汽车的OTA提供无限可能 (24)（3）特斯拉域控制器，ECU高度集成，实现软硬件解耦 (24)四、商业模式革新打造汽车产业新生态 (26)1、垂直整合减少中间商赚差价 (26)2、营销模式渠道模式革新 (27)（1）营销模式：少广告、费用低 (27)（2）渠道模式：直营店引流、线上直销 (27)3、软件创收车企盈利新模式 (28)（1）车联网功能 (28)（2）OTA付费升级 (29)（3）全自动驾驶功能（FSD） (29)（4）FSD激活率50% (29)五、相关企业 (32)1、拓普集团 (32)（1）业务涵盖NVH、底盘轻量化、热管理、汽车电子，多轮驱动促进公司持续发展 (32)（2）客户优质，配套特斯拉全球和吉利，随整车厂共同成长 (33)2、三花智控 (33)（1）新能源热管理全球龙头、客户涵盖国内外主流车企 (33)（2）新能源热管理行业好赛道，市场空间广阔 (33)（3）特斯拉热管理核心供应商 (34)（4）斩获恒驰25亿新订单，热管理阀类、泵类产品的独家供应商 (34)3、宁德时代 (34)（1）动力电池龙头企业、具备全球竞争力 (34)（2）积极开拓国外市场、寻求业绩增量 (35)（3）与特斯拉深度合作，巩固领先优势 (35)特斯拉-新能源汽车绝对龙头，科技化变革领军者。

汽车半导体行业市场分析一、电动化、智能化引领汽车半导体单车价值量提升1、电动平台替代传统内燃机平台，推动智能化发展电动车采用以电源、电驱、电控为核心的三电系统替代发动机和变速器等。

纯电动汽车的结构主要包括电源系统、驱动电机系统、整车控制器和辅助系统等。

动力电池输出电能，通过电机控制器驱动电机运转产生动力，再通过减速机构，将动力传给驱动车轮，使电动汽车行驶。

电动车省略了内燃引擎、燃料系统、进气系统、排气系统及点火装置等，因此零部件数量相比普通燃油车减少约1/3，机械结构大幅简化。

电源系统包括动力电池、电池管理系统（BMS）、车载充电机及辅助动力源等。

电池管理系统实时监控动力电池的使用情况，对动力电池的端电压、内阻、温度、蓄电池电解液浓度、电池剩余电量、放电时间、放电电流或放电深度等状态参数进行检测，并按动力电池对环境温度的要求进行调温控制。

电驱动单元主要包括电驱动电机、逆变器，与减速器等。

驱动电机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置驱动或直接驱动车轮。

减速器是用来调整车辆的扭矩、速度等，作用类似于变速箱。

电控系统包括电机控制器和整车控制器（VCU）。

电机控制器从整车控制器获得整车的需求，从动力电池包获得电能，经过自身逆变器的调制，获得控制电机需要的电流和电压，提供给电动机，使得电机的转速和转矩满足整车的要求。

电机控制器内含功能诊断电路，当诊断出现异常时，它将会激活一个错误代码，发送给整车控制器，起到保护的功能。

VCU是电机系统的控制中心，它对所有的输入信号进行处理，并将电机控制系统运行状态的信息发送给电机控制器，根据驾驶员输入的加速踏板和制动踏板的信号，向电机控制器发出相应的控制指令。

VCU还将与汽车行驶状况有关的速度、功率、电压、电流等信息传输到车载信息显示系统进行相应的数字或模拟显示。

电动机控制延迟低、电池容量大，电动化推动智能化发展。

一方面，发动机控制比电机控制更复杂，电机对指令的响应速度和准确性极高，使得自动驾驶可以获得更低的操作时延。

汽车底盘悬挂系统中主动悬挂技术对驾驶舒适性的影响与改进方案摘要：汽车底盘悬挂系统在提升行车舒适性方面发挥着关键作用。

主动悬挂技术作为底盘悬挂的一项创新，通过实时感知路面状况，调整悬挂硬度，显著改善了驾驶舒适性。

我们围绕主动悬挂技术对驾驶舒适性的影响展开讨论，分析了其原理及优势，并提出了相应的改进方案，以进一步提升汽车底盘悬挂系统的性能。

关键词：汽车底盘悬挂系统，主动悬挂技术，驾驶舒适性，实时感知，改进方案。

引言：随着汽车科技的不断发展，驾驶舒适性逐渐成为消费者选购汽车时的重要考量因素。

汽车底盘悬挂系统作为直接影响驾驶感受的关键组成部分，其性能对驾驶舒适性有着直接而深远的影响。

近年来，随着主动悬挂技术的逐渐成熟与普及，汽车制造商在提升驾驶舒适性方面迎来了新的机遇。

一、主动悬挂技术原理与优势主动悬挂技术作为汽车底盘悬挂系统的创新之一，其核心在于通过实时感知路面状况，主动调整悬挂系统的硬度，以提供更为舒适的驾驶体验。

我们将深入探讨主动悬挂技术的原理和在汽车底盘悬挂系统中的优势。

主动悬挂技术的原理基于先进的感知与反馈系统。

车辆通过传感器实时监测路面的变化，包括颠簸、坑洼、弯道等情况。

这些传感器将采集到的数据传输至控制单元，通过算法进行实时分析，并快速作出对悬挂系统硬度的调整。

这一过程实现了车辆对路面状况的主动感知和响应，为驾驶者提供了更加平稳舒适的行车感觉。

主动悬挂技术在驾驶舒适性方面具有显著优势。

传统悬挂系统通常采用固定设置，无法灵活应对不同路况，导致驾驶者在面对颠簸路段时感受到较大震动。

相比之下，主动悬挂技术能够在毫秒级别内实现悬挂硬度的调整，使车辆在行驶过程中更好地适应路面状况，显著降低了车辆震动和颠簸感，提高了整体的驾驶舒适性。

此外，主动悬挂技术还可以通过自适应控制实现驾驶动态的优化。

在高速行驶时，悬挂系统可以调整为较硬的状态，提高车辆稳定性；而在低速行驶或停车时，可以调整为较软的状态，提供更好的减震效果。

NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车时代汽车 新能源汽车智能驾驶线控底盘技术应用研究刘建铭　刘建勇　张发忠山东天海科技股份有限公司　山东省聊城市　252000摘 要： 新能源汽车智能驾驶线控系统包含了线控转向、线控制动、线控换挡、线控油门几部分构成。

线控底盘技术属于新能源汽车智能驾驶涉及到的关键技术，也是推进智能驾驶不断更新发展的有效支撑，是现阶段新能源汽车研发制造的热点问题。

本文结合笔者实际研究，探讨了新能源汽车智能驾驶线控系统结构及其线控底盘技术的基本原理，对全矢量控制线控底盘技术展开分析。

关键词：新能源　智能驾驶　线控底盘　技术应用1　引言线控底盘技术属于新能源汽车智能驾驶更新发展的关键技术，是未来汽车智能驾驶的必然选择。

线控底盘技术的应用改变了过去那种复杂的机械连接设备和液压、气压等零部件，在很大程度上促进了能量利用效率提升，在很大程度上提高了新能源汽车可支持的续航。

按照国务院2020年正式提出的《新能源汽车产业发展规划（2020-2035）》中的要求，更高级别的智能驾驶汽车在未来必然能够得以推广普及，当前新能源汽车行业的共识便是“无线控，不自动驾驶”，这也很好地说明了线控底盘技术在新能源汽车智能驾驶领域占据的重要位置。

2　新能源汽车线控底盘技术原理现阶段新能源汽车智能驾驶线控底盘系统包含了线控油门、线控转向、线控制动以及线控换挡四个基本模块，下文针对这四个子模块的结构与基本原理展开详细分析。

2.1　线控油门系统结构及原理线控油门系统即电子节气门技术，其基本结构包含了加速踏板传感器、控制器、传递线路和节气门执行器构成。

其中涉及到的传感器除开加速踏板传感器之外，还包含了节气门开度传感器、车速传感器以及氧传感器，详细见下图1。

图1　线控油门系统模块新能源汽车智能驾驶线控油门系统的基本实现流程也能够通过上图1来分析，控制器模块能够直接获取到驾驶人对油门踏板发出的力度，收集整合其他传感器提供的数据信息，进而了解驾驶员的操作意向，再依靠既定程序与参数直接命令执行器执行相关动作，最终实现控制加速[1]。

商用车底盘线控技术研究现状及应用进展摘要：线控底盘技术是国内主机厂和零部件厂商在突破“卡脖子”瓶颈，掌握汽车核心技术和提升产品竞争力的重要关键之一。

同时线控底盘是实现新能源智能汽车、自动驾驶SAEL3的“执行”基石和重要技术基础。

在线控底盘四大技术系统中，线控油门和线控换挡技术发展较为成熟，技术门槛相对较低，且渗透率稳定。

线控制动技术成熟度提升较快，且由于线控制动技术解决了新能源汽车真空助力缺失的问题，在新能源汽车中渗透率将快速提升。

关键词：商用车；底盘线控技术；应用引言当今全球汽车产业面临前所未有的百年变局，在国家“双碳”目标指引下，中国汽车产业正在向着电动化、智能化和网联化（简称“三化”）快速发展，辅助驾驶和自动驾驶技术大量涌现。

线控底盘技术作为支撑实现辅助驾驶和自动驾驶的关键基础技术，也是被行业公认的“卡脖子”技术，亟需突破解决。

因此，线控底盘技术已成为商用车行业技术的研发热点。

1线控底盘的工作原理线控底盘包含了线控转向系统、线控制动系统、线控驱动系统、线控悬架系统等，各个系统与车辆VCU的信息传输与控制由CAN总线完成，当摄像头、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达等环境传感器采集到环境信息后，通过运算平台的计算，将车辆的控制信息通过CAN总线传输至车辆的整车控制器，整车控制器对控制信息再次分析处理，并通过CAN总线发送至线控底盘的各个模块，从而根据实际道路环境实现转向、制动、加速、换挡等动作。

2线控底盘技术框架和发展方向概述新能源汽车变革是中国汽车产业链弯道超车的历史性机遇。

传统燃油车时代欧美日整车厂占据主导地位，涌现出博世、采埃孚、麦格纳、大陆等零部件巨头；而在新能源汽车时代，中国品牌有望实现弯道超车，带动产业链协同成长，叠加中国速度和性价比优势，必将诞生领先全球的自主零部件巨头。

新能源智能汽车需求驱动底盘线控化升级，传统燃油车的底盘系统由驱动、传动、转向、制动等组成，机械、液压零部件繁多，且结构复杂，无法满足新能源和自动驾驶对车辆操控性和主动安全的需求；而通过线束传输信号+电机直接驱动能实现对执行机构高效、精准的控制，底盘控制系统的智能化升级驱动线控转向、线控制动等线控系统的技术发展和应用。