專利名稱：一種輪胎側向力線性化控制的方法
技術領域：
本發(fā)明總體涉及一種提供輪胎側向力線性化控制的方法，所述系統(tǒng)用于控制輪胎側向力非線性因素線性化，更具體地說，本發(fā)明涉及一種提供輪胎側向力線性化控制的系統(tǒng)和方法，其中確定所述方法為將非線性神經(jīng)網(wǎng)絡模型線性化，其中所述線性化是指利用反饋輸入控制線性輸出。
背景技術：
從頻頻被媒體報道的由于爆胎致使汽車轉向失控車毀人亡的新聞，可以看出輪胎的問題日益被人們重視。但是還有許多事故看似是駕駛者操作不當引起的，而深層原因往往被人們忽視一輪胎性能不佳，所以研究輪胎與整車的匹配是未來日益重要的課題。 車輛的側翻和轉向失控主要與輪胎的側向力有關，直接因素就是側偏角，但也受輪胎側傾角、垂直載荷、充氣壓力、輪胎結構和材料，甚至路面狀況等因素影響，表現(xiàn)出復雜的非線性。隨著人工智能的迅猛發(fā)展，輪胎模型從線性模型向神經(jīng)網(wǎng)絡非線性模型發(fā)展。耦合了非線性模型的系統(tǒng)不僅增加了所研究對象的維數(shù)，同時，也使系統(tǒng)的非線性行為更為復雜。而這種非線性關系我們無法改變的，我們只有利用神經(jīng)網(wǎng)絡本身特點通過其他輸入量加以反饋激勵，隨著時延反饋與空間的耦合，反饋作用將傳導到整個網(wǎng)絡，最終保持網(wǎng)絡輸出的不變性，使神經(jīng)網(wǎng)絡等價于一個線性系統(tǒng)。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種輪胎側向力線性化控制的方法，本發(fā)明解決了當車輛在高速轉彎行駛時，處于較高的側向加速度范圍內，輪胎特性為非線性，側向力非線性變化，轉向效果減弱，操穩(wěn)性差的問題。本發(fā)明的具體步驟為
A)檢測輪胎側偏角的側偏角值、輪胎充氣氣壓的充氣氣壓值、輪胎垂直載荷的垂直載荷值、輪胎車速的車速值；
B)根據(jù)所述側偏角值、充氣氣壓值、垂直載荷信號和車速值，估計輪胎側向力目標值；
C)根據(jù)所述側偏角值、充氣氣壓值、垂直載荷信號和車速值，計算輪胎側向力實際值；
D)根據(jù)所述輪胎側向力目標值和輪胎側向力實際值，計算輪胎側向力控制誤差；
E)根據(jù)所述輪胎側向力控制誤差計算反饋控制量輸出給執(zhí)行器，完成輪胎側偏角、輪胎充氣氣壓、輪胎垂直載荷、輪胎車速的改變。本發(fā)明通過各種車輛傳感器來確定輪胎模型參數(shù)，例如側偏角α，充氣氣壓P，垂直載荷Fz和車速U。通過這些模型參數(shù)，該系統(tǒng)計算輪胎側向力目標值和輪胎側向力實際值的誤差。所計算出的誤差用來計算反饋控制量。該系統(tǒng)根據(jù)反饋后誤差為零的參數(shù)改變量來輸出給執(zhí)行器采取適當?shù)膭幼?。本發(fā)明的有益效果是減少了車輛在高速公路上行駛時，發(fā)生側翻和轉向失控事故的可能性。


圖I是輪胎側向力神經(jīng)網(wǎng)絡示意圖。圖2是本發(fā)明舉例仿真的跟蹤誤差曲線圖。圖3是本發(fā)明的工作流程圖。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發(fā)明方法做詳細說明。如圖1，輪胎模型是由神經(jīng)網(wǎng)絡(如式I)組成，其中包括輸入層、隱含層和輸出層。輸入層包含4個向量分別為側偏角α，充氣氣壓P，垂直載荷Fz和車速u。隱含層由若干層非線性傳遞函數(shù)組成。輸出層為輪胎側向力Fy單個向量構成。本發(fā)明專利舉例以采用韓泰165/65R13子午線輪胎為例。在上海聚德永開公司汽車輪胎道路旋轉測試臺上測得輪胎接地力數(shù)據(jù)，通過對試驗數(shù)據(jù)的擬合。最終得到網(wǎng)絡結構為4_8_1。
權利要求
1.一種輪胎側向力線性化控制的方法，其特征在于，具體步驟為 A)檢測輪胎側偏角的側偏角值、輪胎充氣氣壓的充氣氣壓值、輪胎垂直載荷的垂直載荷值、輪胎車速的車速值； B)根據(jù)所述側偏角值、充氣氣壓值、垂直載荷信號和車速值，估計輪胎側向力目標值； C)根據(jù)所述側偏角值、充氣氣壓值、垂直載荷信號和車速值，計算輪胎側向力實際值； D)根據(jù)所述輪胎側向力目標值和輪胎側向力實際值，計算輪胎側向力控制誤差； E)根據(jù)所述輪胎側向力控制誤差計算反饋控制量輸出給執(zhí)行器，完成輪胎側偏角、輪胎充氣氣壓、輪胎垂直載荷、輪胎車速的改變。
2.如權利要求I所述的方法，其特征在于，所述估計輪胎側向力目標值使用下面的公式
3.如權利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述計算輪胎側向力實際值使用下面的公式
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述計算輪胎側向力控制誤差使用公式e=y_ym。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述反饋控制量使用自適應模糊控制來計笪ο
全文摘要
本發(fā)明涉及一種輪胎側向力線性化控制的方法，用于控制輪胎側向力非線性因素線性化。本發(fā)明系統(tǒng)通過各種車輛傳感器來確定輪胎模型參數(shù)，例如側偏角α,充氣氣壓P,垂直載荷Fz和車速u。通過這些模型參數(shù)，該系統(tǒng)計算輪胎側向力目標值和輪胎側向力實際值的誤差。所計算出的誤差用來計算反饋控制量。該系統(tǒng)根據(jù)反饋后誤差為零的參數(shù)改變量來輸出給執(zhí)行器采取適當?shù)膭幼鳌?br> 文檔編號G05B13/00GK102880048SQ20121038549
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權日2012年10月12日
發(fā)明者黃晨, 陳龍, 袁朝春, 江浩斌 申請人:江蘇大學