用于汽车耐久性试验的驾驶机器人模糊控制仿真

基于模糊自适应PID的汽车驾驶机器人的车速控制陈刚;张为公【摘要】In view of the problems of large speed fluctuations and the tuning difficulty of regulator parameters when conventional PID control is used in robot driver, a new speed control method for vehicle robot driver based on adaptive fuzzy PID control is proposed in this paper. Specifically, the model for the coordinated control of multiple manipulators in vehicle robot driver is established first. Then based on this, an adaptive fuzzy PID speed controller for vehicle robot driver is designed to realize the speed tracking of given driving cycle. The results of test indicate that compared with conventional PID control, the proposed method can greatly improve the accuracy of speed tracking with a tracking error within the range of±2km/h, meeting the requirements of national vehicle test standards and ensuring the accuracy and validity of vehicle test data.%针对汽车驾驶机器人采用常规PID控制时车速波动大、调节器参数调整困难等问题,提出了一种基于模糊自适应PID的汽车驾驶机器人车速控制方法.首先建立了汽车驾驶机器人多机械手协调控制模型,然后在此基础上设计了一种驾驶机器人模糊自适应PID车速控制器,实现了驾驶机器人对给定循环行驶工况的车速跟踪.试验结果表明,与常规PID控制方法相比,采用所提出的方法车速跟踪精度明显改善,车速跟踪误差在±2km/h范围内,满足国家汽车试验标准的要求,保证汽车试验数据准确有效.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2012(034)006【总页数】6页(P511-516)【关键词】汽车试验;驾驶机器人;车速控制;自适应模糊PID控制【作者】陈刚;张为公【作者单位】南京理工大学机械工程学院,南京210094;东南大学仪器科学与工程学院,南京210096【正文语种】中文前言驾驶机器人是在汽车试验中代替人类驾驶员进行驾驶操作的工业机器人。

汽车驾驶机器人驾驶性能评价半实物仿真平台陈刚;张为公【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2011(42)12【摘要】In order to overcome the danger existed in the debugging of vehicle robot driver in actual vehicle and quickly obtain the performance of test vehicle, a semi-physical simulation platform for driving performance evaluation of robot driver was designed. The performance evaluation of robot driver could also be conducted by the simulation platform. In the platform, the actual vehicle was replaced by the vehicle longitudinal dynamics model, and it could simulate the working conditions of actual vehicles. The displacement of throttle pedal, brake pedal, clutch pedal, and shift manipulator for vehicle robot driver measured by the sensor was used as input of the platform, and vehicle speed and engine speed calculated by the model were used as output of the platform. Vehicle robot driver could operate the platform without any changes. Simulation and real vehicle test results showed the proposed platform was effective.%为了克服汽车驾驶机器人在实际车辆上调试存在的危险以及快速获得试验车辆的性能,设计了汽车驾驶机器人驾驶性能评价半实物仿真平台,可以借助这个平台对驾驶机器人驾驶车辆的品质进行性能评价.该平台中实际车辆由汽车纵向动力学数学模型代替,它可以模拟实际车辆的工作状态,输入信号为通过传感器测得的驾驶机器人油门机械腿、制动器机械腿、离合器机械腿和换挡机械手的位移,输出信号为经模型计算得到的发动机转速和车速,驾驶机器人不用做任何改动就可在该平台上进行驾驶操作.仿真和实车试验结果验证了该平台的有效性.【总页数】7页(P48-54)【作者】陈刚;张为公【作者单位】南京理工大学机械工程学院,南京210094;东南大学仪器科学与工程学院,南京210096【正文语种】中文【中图分类】TP273;U467.5+2【相关文献】1.无人驾驶飞行器控制系统半实物仿真平台数据通信 [J], 史贤俊;宋加坤;林旺鹏2.基于半实物平台轮式机器人运动学建模与仿真 [J], 纪海宾3.基于3D模型并行处理的机器人半实物仿真平台 [J], 韩金;陈国华;张爱军4.基于半实物仿真平台的工科类专业实验教学改革探讨——以机器人飞机装配为例[J], 李波;田威;王长瑞5.半实物半仿真多机器人加工检测协作系统设计 [J], 张晓芳因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

车辆ABS模糊控制的仿真
石月奎;杜发荣
【期刊名称】《农业装备与车辆工程》
【年(卷),期】2006(000)011
【摘要】通过一个1/4车辆模型来评价ABS系统的性能.采用模糊控制理论,利用类似于人脑的推理方法,通过理论分析和已有的试验数据,构造出满意的模糊控制器.控制目标是使得汽车在不同行驶条件下制动时,都能使车轮工作在最佳滑移率附近,缩短制动距离并有效的改善制动时的方向稳定性.仿真结果表明,采用模糊控制算法使整个防抱制动系统的设计简单,避免建立复杂的制动过程数学模型,可以控制滑移率在最佳滑移率附近,并缩短了制动距离.
【总页数】5页(P18-22)
【作者】石月奎;杜发荣
【作者单位】北京航空航天大学,汽车工程系,北京,100083;北京航空航天大学,汽车工程系,北京,100083
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.车辆ABS模糊控制的仿真研究 [J], 王凤军
2.车辆ABS模糊控制的仿真研究 [J], 王凤军
3.车辆ABS模糊控制的仿真研究 [J], 王凤军
4.基于MATLAB的ABS模糊控制仿真研究 [J], 董雅丽;戴永清;袁媛;李发均
5.基于ADAMS与Matlab的ABS模糊控制仿真研究 [J], 张云清;熊小阳;陈伟;覃刚;陈立平
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基于模糊控制的汽车ESP建模仿真
崔胜民;林清芝
【期刊名称】《农业装备与车辆工程》
【年(卷),期】2007(000)005
【摘要】ESP是汽车主动安全系统,能够在极限工况下对汽车进行主动的制动干预达到防止车辆侧滑的目的.汽车ESP是复杂的非线性系统,建立精确的数学模型困难.模糊控制可以解决传统控制理论对汽车控制不足的缺点.根据汽车系统受力图建立汽车系统模型,在matlab模糊控制编辑器中建立了模糊控制规则及模糊控制隶属度函数,并应用matlab/simulink对汽车系统模型进行模糊控制仿真.
【总页数】3页(P17-18,29)
【作者】崔胜民;林清芝
【作者单位】哈尔滨工业大学汽车工程学院,山东,威海,264209;哈尔滨工业大学汽车工程学院,山东,威海,264209
【正文语种】中文
【中图分类】U461.91
【相关文献】
1.基于模糊控制策略的汽车ESP建模仿真 [J], 李海辉;姚丁茂;史季青;张淼;何海浪
2.基于模糊控制的汽车ESP系统仿真 [J], 欧健;刘广明;陈毅挺;杨鄂川;张勇
3.基于模糊控制的无刷直流电机建模仿真新方法 [J], 罗维玲;刘建成
4.并联混合动力汽车动力源参数设计及模糊控制策略的建模仿真分析 [J], QI
Jinfeng
5.基于模糊控制的汽车ESP系统仿真研究 [J], 李松焱;闵永军;王良模;安丽华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

两轮自平衡小车的模糊滑模控制研究的开题报告第一部分：研究背景随着科技的迅速发展，人们对机器人的需求也越来越大。

而两轮自平衡小车作为其中一种机器人，被广泛应用于各个领域，如军事、安防、医疗、物流等。

在这些领域中，自平衡小车需要能够稳定运行，并具有高精度和高速度的控制能力。

因此，如何实现自平衡小车的精确控制成为当前的研究热点之一。

在自平衡小车控制领域，目前流行的控制方法包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等。

其中，模糊控制是一种以模糊集合和模糊规则为基础的控制方法，具有适应性强、灵活性高、在环境变化时能有效地应对等优点。

而滑模控制则是一种对系统动态特性强鲁棒性的控制方法。

第二部分：研究目的与意义本研究旨在结合模糊控制和滑模控制两种控制方法，研究两轮自平衡小车的模糊滑模控制。

通过建立自平衡小车的数学模型，设计模糊滑模控制器，并在MATLAB/Simulink中进行仿真实验，验证控制算法的有效性和鲁棒性。

本研究的意义在于探究一种新的自平衡小车控制方法，以提高自平衡小车的运动精度和鲁棒性，并为未来进一步研究奠定基础。

第三部分：研究内容和方案本研究的研究内容和方案分为以下几个步骤：1. 自平衡小车动力学建模通过对两轮自平衡小车的动力学特性进行分析，建立自平衡小车的运动方程，同时对系统进行状态空间描述，得到系统状态方程。

2. 模糊滑模控制设计基于自平衡小车的数学模型，设计模糊滑模控制器。

其中，模糊控制器通过分析系统输出与期望输出之间的误差，引入模糊规则进行调节；滑模控制器则通过引入滑模面使系统在特定区域内运动，并消除外部扰动的影响。

3. MATLAB/Simulink仿真实验将控制算法输出的控制信号和系统状态方程输入到MATLAB/Simulink模拟平台中，进行仿真实验。

在仿真过程中，模拟外部扰动和干扰，以验证控制算法的鲁棒性和有效性。

第四部分：预期成果通过本研究的探究，预计能够得到以下预期成果：1. 建立两轮自平衡小车的数学模型，并验证模型的准确性；2. 设计模糊滑模控制器，并验证控制算法在控制小车运动中的有效性、鲁棒性和适应性；3. 通过仿真实验，验证控制算法的实用性和优越性。

汽车排放耐久性驾驶机器人执行器的研制
陈刚
【期刊名称】《中国高新技术企业（中旬刊）》
【年(卷),期】2013(000)008
【摘要】文章为汽车排放和耐久试验开发了驾驶机器人，确定了驾驶机器人的功
能要求及技术指标，进行了换档机械手设计、油门执行器设计、制动执行器设计、离合器设计，并进行了样件制造和组装，经使用表明驾驶机器人达到设计目标要求。

【总页数】3页(P107-108,109)
【作者】陈刚
【作者单位】中国汽车工程研究院重庆凯瑞汽车试验设备开发有限公司，重庆400050
【正文语种】中文
【中图分类】U467
【相关文献】
1.汽车耐久性试验用驾驶机器人的研制 [J], 陈晓冰;张为公;张丙军;沈飞
2.基于驾驶机器人的汽车排放耐久性试验台 [J], 张丙军;赵剑英;焦庆宏
3.底盘测功机上用于汽车排放耐久性试验的驾驶机器人 [J], 陈晓冰;张为公
4.基于自动驾驶机器人的汽车排放耐久性试验台的研制 [J], 张丙军;翟羽健;张为公;赵剑英;朱学华
5.汽车驾驶机器人的自适应执行器故障补偿控制设计 [J], 姚雪莲;丁东东;杨艺;葛
婉君;吴鸣宇
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基于模糊PID控制的汽车座椅测试系统的设计
华明亚;王志明;方征;刘岩
【期刊名称】《计量与测试技术》
【年(卷),期】2017(044)009
【摘要】汽车座椅静载强度的测试直接关系到乘员的人身安全,其测试系统要求控制精度高,超调量小以及稳态误差小.传统的PID控制由于参数整定差,不能满足汽车座椅测试系统高精度的要求.本文将模糊控制与PID控制结合起来,设计了模糊PID 控制器.通过MATLAB/Simulink对控制器的仿真分,比较传统控制和模糊PID控制的性能,验证模糊PID控制器的优越性.最终试验结果表明:模糊PID控制系统的超调量在3％以内,稳态误差在0.7％以内,具有较高的控制精度,符合测试要求.
【总页数】4页(P109-112)
【作者】华明亚;王志明;方征;刘岩
【作者单位】上海大学精密机械工程系,上海200072;上海大学精密机械工程系,上海200072;上海大学精密机械工程系,上海200072;上海大学精密机械工程系,上海200072
【正文语种】中文
【中图分类】TP273+4
【相关文献】
1.汽车座椅靠背总成测试系统 [J], 李英俊;苏建良;汪文兵
2.可变环境下汽车座椅可控重复测试系统的设计与研究 [J], 杜宝江;唐红朋;程建建;
徐沙
3.汽车座椅电动滑轨舒适性测试系统的研究 [J], 崔志磊;苏东;王金娥
4.汽车座椅电动滑轨静音及振动在线测试系统 [J], 张振岩;屠秋鹏;胡世广;丁昕;
5.汽车座椅耐久性测试系统设计及力载荷跟踪控制 [J], 蔡博;檀廷军;危大波
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基于联合仿真技术的汽车主动悬架模糊控制仿真分析
鲍晓东;张仙妮;丁金刚
【期刊名称】《机电产品开发与创新》
【年(卷),期】2015(0)6
【摘要】以某轿车模型为研究对象,采用虚拟样机技术,使用Adams/Car软件建立了车辆多体动力学模型;基于模糊控制策略设计了主动悬架模糊控制器并通过Matlab/Simulink创建了主动悬架模糊控制器模型.利用Adams/car和
Matlab/Simulink对装有主动悬架系统的整车进行随机路面输入和脉冲路面输入的联合仿真分析.仿真结果表明采用模糊控制的主动悬架系统比被动悬架更能够显著降低轮胎动载荷、悬架动挠度和车身垂向加速度,一定程度上改善了汽车的行驶平顺性和操纵稳定性.
【总页数】4页(P75-78)
【作者】鲍晓东;张仙妮;丁金刚
【作者单位】北京工业职业技术学院,北京100042;北京工业职业技术学院,北京100042;北京汽车动力总成有限公司技术中心,北京101106
【正文语种】中文
【中图分类】TP23
【相关文献】
1.基于联合仿真技术的整车主动悬架建模及平顺性仿真分析 [J], 丰吉贺;雎涛;苗盼盼;狄刚
2.基于SIMPACK和MATLAB的汽车半主动悬架模糊控制及联合仿真 [J], 刘勺华;贝绍轶;赵景波;陈龙
3.基于联合仿真的汽车半主动悬架模糊控制分析 [J], 郝博然;卞学良;窦占峰;朱玉刚
4.基于联合仿真的汽车半主动悬架模糊控制分析 [J], 郝博然;卞学良;窦占峰;朱玉刚;
5.基于模糊控制的磁流变减振器半主动悬架系统仿真分析 [J], 姚行艳;胡力月;田雨因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于滑移率的汽车ABS模糊控制算法仿真研究许明涛;李劲松;金志扬【摘要】根据汽车ABS相关知识和模糊控制理论,建立了基于滑移率的模糊控制算法,利用Matlab设计了ABS模糊控制器,对其进行仿真.结果显示,基于滑移率的控制算法制动效果很好.【期刊名称】《农业装备与车辆工程》【年(卷),期】2010(000)002【总页数】3页(P21-23)【关键词】汽车防抱死制动系统;滑移率;模糊控制;仿真【作者】许明涛;李劲松;金志扬【作者单位】海南大学机电工程学院,海南,儋州,571737;海南大学机电工程学院,海南,儋州,571737;海南大学机电工程学院,海南,儋州,571737【正文语种】中文【中图分类】U461.3前言汽车制动防抱死系统（ABS）的控制目标是把车轮的滑移率限制在对应最大路面附着系数的范围内，从而使车辆获得最大的地面制动力，同时具有较好的横向稳定性［1］。

ABS控制算法的开发是提高汽车制动性能的重要途径［2］。

由于车辆系统的非线性、时变性和不确定性，运用经典和现代控制理论开发ABS的控制算法比较复杂，而且难以精确地建立车辆－路面关系的模型，导致控制性能不佳。

然而模糊控制算法能简化控制系统的不确定性和复杂性，因此它在ABS上的应用逐步得到重视。

由于它用精确的方法处理模糊量，无需知道被控对象的数学模型，因此非常适用于ABS这样的非线性时变系统。

本文将阐述基于滑移率的模糊控制算法，并对其进行仿真。

1 确定输入和输出变量汽车防抱死制动系统的作用是防止车轮在制动过程中抱死，又根据地面制动力、制动器制动力（扭矩）、地面附着力（Fb）的关系［3］，因此控制目标是使车轮滑移率保持在最佳滑移率附近，以最大限度地利用地面纵向和横向附着力，所以选滑移率误差 e＝S－St和滑移率误差变化率 ec＝e˙作为输入变量。

由于控制的直接对象是制动轮缸制动油压，故输出变量定为制动油压的变化状态，设制动油压状态量为 u［4－5］。