基于区间三型模糊逻辑制动防抱死控制系统及方法技术方案

一种基于区间三型模糊逻辑制动防抱死控制系统，包括传感器单元、车轮滑移率计算单元、路面附着系数辨识单元、路面最佳滑移率识别单元、区间三型模糊逻辑ABS控制器、整车控制器VCU、四个液压制动执行机构、四个轮毂电机及四个电机控制器，区间三型模糊逻辑ABS控制器经过区间三型模糊逻辑算法计算得到理想制动防抱死力矩T

Anti lock braking control system and method based on interval three type fuzzy logic

【技术实现步骤摘要】
基于区间三型模糊逻辑制动防抱死控制系统及方法


[0001]本专利技术属于电动汽车制动防抱死系统(anti
‑
lock braking system，ABS)控制
，尤其是涉及一种基于区间三型模糊逻辑制动防抱死控制系统及方法。

技术介绍

[0002]随着现代汽车工业发展中出现的环境、能源等问题，相对于传统汽车，电动汽车越来越收到重视与大力支持。在多种驱动形式的电动汽车中，分布式电动汽车由于其搭载的轮毂电机能够独立的实现汽车驱动、制动功能收到广泛青睐。由于轮毂电机的驱动、制动特性，使其可以在汽车减速过程中利用再生制动系统进行制动能量回收，提高动力电池的续航能力。这种特性赋予了分布式电动汽车能够利用电液复合制动系统实现制动功能的特点。
[0003]制动防抱死技术是现代汽车主动安全技术必不可少的组成之一，它可以保证汽车在紧急制动时的操纵能力和缩短制动距离来保证制动安全性。制动防抱死控制算法是实现良好滑移率控制的关键技术之一，现代控制理论中广泛应用于ABS中的有较为传统的控制如PID控制、最优控制，滑模控制等，智能控制理论本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于区间三型模糊逻辑制动防抱死控制系统，其特征在于：包括传感器单元、车轮滑移率计算单元、路面附着系数辨识单元、路面最佳滑移率识别单元、区间三型模糊逻辑ABS控制器、整车控制器VCU、四个液压制动执行机构、四个轮毂电机及四个电机控制器，所述传感器单元分别与车轮滑移率计算单元、路面最佳滑移率识别单元和路面附着系数辨识单元连接，所述路面附着系数辨识单元、车轮滑移率计算单元、路面最佳滑移率识别单元和传感器单元均与区间三型模糊逻辑ABS控制器连接，所述区间三型模糊逻辑ABS控制器与整车控制器VCU连接，所述整车控制器VCU分别与四个液压制动执行机构、四个轮毂电机控制器连接，每个轮毂电机控制器与相应的轮毂电机连接，每个液压制动执行机构均包括一个制动盘、制动钳和制动轮缸，制动轮缸通过制动钳与相应的制动盘连接；液压制动执行机构通过轮缸进/出液电磁阀与整车控制器VCU连接。所述传感器单元包括用于测量制动踏板位移的踏板位移传感器、用于测量车轮转速的轮速传感器、用于测量汽车速度的车速传感器和用于测量电池荷电状态的SOC传感器，传感器单元将测量的车轮轮速ω、汽车速度v输入到路面附着系数辨识单元、车轮滑移率计算单元和路面最佳滑移率识别单元，车轮滑移率计算单元输出车轮滑移率λ到区间三型模糊逻辑ABS控制器，路面最佳滑移率识别单元输出路面最佳滑移率λ
d
到区间三型模糊逻辑ABS控制器，路面附着系数辨识单元将路面附着系数μ输入到区间三型模糊逻辑ABS控制器，区间三型模糊逻辑ABS控制器经过区间三型模糊逻辑算法计算得到理想制动防抱死力矩T
b_i
，同时区间三型模糊逻辑ABS控制器基于一型模糊逻辑对电液复合制动系统进行制动防抱死力矩分配，并输出理想液压制动力矩T
h_i
和理想再生制动力矩T
r_i
到整车控制器VCU，整车控制器VCU通过电信号控制液压制动执行机构产生实际液压制动力矩T
h_r
，并通过电信号控制电机控制器进而控制轮毂电机产生实际再生制动力矩T
r_r
，直至防抱死系统退出工作。2.一种基于区间三型模糊逻辑制动防抱死控制方法，其特征在于：包括权利要求1所述的防抱死控制系统，所述控制方法包括以下步骤：(1)判断制动防抱死功能是否开启传感器单元采集制动踏板位移d，并输入到整车控制器VCU，同时整车控制器VCU根据汽车速度v、踏板位移d及其变化率判断是否需要开启制动防抱死功能；若需要开启制动防抱死功能，则区间三型模糊逻辑ABS控制系统参与工作，进行步骤(2)；若不需要开启制动防抱死功能，则区间三型模糊逻辑ABS控制系统不参与工作，进行常规制动方式直至汽车减速停止；(2)计算理想制动防抱死力矩若需要开启制动防抱死功能，则区间三型模糊逻辑ABS控制系统参与工作，传感器单元采集车轮轮速ω、汽车速度v输入到车轮滑移率计算单元和路面最佳滑移率识别单元，车轮滑移率计算公式如下：式中，R为车轮半径；计算出每个车轮的车轮滑移率λ，路面最佳滑移率识别单元输出当前路面最佳滑移率λ
d
。然后路面附着系数识别单元、车轮滑移率计算单元和路面最佳滑移率识别单元分别输
出路面附着系数μ、车轮滑移率λ和路面最佳滑移率λ
d
到区间三型模糊逻辑ABS控制器，区间三型模糊逻辑ABS控制器经过区间三型模糊逻辑算法计算得到理想制动防抱死力矩T
b_i
；(3)分配理想制动防抱死力矩区间三型模糊逻辑ABS控制器基于一型模糊逻辑对理想制动防抱死力矩进行分配，制动力矩模糊分配控制器设计步骤如下：3.1)确定制动力矩模糊分配控制器的类型采用Mamdani型模糊逻辑控制器；3.2)确定制动力矩模糊分配控制器的输入、输出变量及各自对应的模糊论域、模糊集合为充分考虑路面附着系数μ及电池荷电状态SOC对电液复合制动力矩的影响，制动力矩模糊分配控制器的输入为路面附着系数μ与电池荷电状态SOC；路面附着系数μ的模糊论域为[0,1]，其对应的模糊集合为A＝(PS,PM,PB)；电池荷电状态SOC的模糊论域为[0,0.8]，其对应的模糊集合为B＝(PS,PM,PB)；其中PS代表正小，PM代表正中，PB代表正大；制动力矩模糊分配控制器的输出为再生制动制动力矩分配因子k
r
，k
r
的模糊论域为[0,1]，其对应的的模糊集合为C＝(PS,PM,PB)，其中PS代表正小，PM代表正中，PB代表正大；3.3)确定制动力矩模糊分配控制器的输入、输出变量各自对应的模糊集合的隶属度函数路面附着系数μ模糊子集的隶属度函数、电池荷电状态SOC模糊子集的隶属度函数和再生制动制动力矩分配因子k
r
模糊子集的隶属度函数均采用高斯型隶属度函数；3.4)确定制动力矩模糊分配控制器的模糊控制规则如果附着系数μ是模糊集合A
p
并且电池荷电状态SOC是模糊集合B
q
，那么再生制动制动力矩分配因子k
r
是模糊集合C
o
；其中，p＝1，2，3；q＝1，2，3；o＝1，2，3；3.5)制动力矩模糊分配控制器的模糊推理及解模糊化模糊推理过程采用取最小值法，解模糊化采用重心法；3.6)理想再生制动力矩、理想液压制动力矩具体分配由制动力矩模糊分配控制器得到的再生制动制动力矩分配因子k
r
用于分配理想再生制动力矩T
r_i
与理想液压制动力矩T
h_i
；(4)实施液压制动力矩和再生制动力矩根据制动力矩模糊分配控制器得到理想液压制动力矩T
h_i
和理想再生制动力矩T
r_i
，然后发送电信号到整车控制器VCU，整车控制器VCU根据理想液压制动力矩T
h_i
和理想再生制动力矩T
r_i
数值大小发送电信号控制轮缸进/出液...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕林峰，王骏骋，王法慧，周珏珥，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：