模糊邏輯控制在半主動懸架系統(tǒng)設(shè)計的應(yīng)用

1 引言
最近，模糊邏輯控制已經(jīng)在一些汽車的車輛子系統(tǒng)中被成功地應(yīng)用，包括發(fā)動機怠速系統(tǒng)，自動變速箱，巡航控制器等等。他們在主動和半主動懸架技術(shù)中有著越來越廣泛的實際應(yīng)用。模糊邏輯使基于規(guī)則的啟發(fā)式技術(shù)從普遍應(yīng)用于非連續(xù)可變阻尼系統(tǒng)擴展到連續(xù)可變阻尼情形，而其基于規(guī)則的范圍并沒發(fā)生很大的變化。這些技術(shù)特別適用于處理懸架因素的非線性行為，比如，持續(xù)可調(diào)的減震器。模糊控制方法已經(jīng)用在基于駕駛員行動和車輛動力學(xué)的懸架設(shè)計中。
在最近幾年中，IKERLAN已經(jīng)在許多區(qū)域中應(yīng)用模糊邏輯：家用電器( 微波爐，洗衣機等。)，機器人技術(shù)(自動機器人向?qū)?，位置控?和工業(yè)控制(氣候上的控制器，多地域溫度調(diào)整器)，在汽車領(lǐng)域中，IKERLAN 一直在研究半主動懸架，而且已經(jīng)發(fā)展和提高了一些基于駕駛員和車輛動力學(xué)這兩個行動的原型。在基于模糊邏輯的不同設(shè)計的控制器和復(fù)雜的智能系統(tǒng)之間有一個重要的地方。組成懸架系統(tǒng)的一個基本的元素（執(zhí)行器）即持續(xù)可調(diào)整的緩沖器是由Quinton Hazell公司開發(fā)的。這樣就可以設(shè)計出高性能的懸架系統(tǒng)。
在說明整個的系統(tǒng)組成之后，這篇文章首先描述了模糊邏輯對以駕駛員行動為基礎(chǔ)的半主動懸架系統(tǒng)的發(fā)展的應(yīng)用情況。該系統(tǒng)被發(fā)展且首度應(yīng)用于Renault R-11和一輛Land Rover Discovery。并且最近在一輛SEAT-VW Cordoba GTI 車輛中應(yīng)用和測試中得到改進。從結(jié)果上分析，它的性能與其他的以車輛動力學(xué)為基礎(chǔ)的、更加昂貴的復(fù)雜系統(tǒng)有相似的結(jié)果，但系統(tǒng)比較簡單?？刂平Y(jié)構(gòu)和基本模糊控制規(guī)則在文章中得到詳細描述。
然后，這篇文章探求了模糊邏輯對以車輛動力學(xué)為基礎(chǔ)的半主動懸架設(shè)計的應(yīng)用。作為一個基礎(chǔ)，考慮了經(jīng)典天棚運算法則的推論，但是嘗試了用更少的傳感器來獲得相似的結(jié)果的設(shè)計方法。這些系統(tǒng)的缺點之一就是減小彈簧最大加速度，這種設(shè)計只在模擬方面使用。
智能控制器的第一個類型所表現(xiàn)的實驗結(jié)果與在一些流行的商業(yè)車輛中被實現(xiàn)的其他傳統(tǒng)的控制策略的表現(xiàn)結(jié)果相比較。這個以車輛動力學(xué)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)模擬的結(jié)果表現(xiàn)及更為良好。
2系統(tǒng)的描述
2.1系統(tǒng)組成
一般地，電子懸架系統(tǒng)由下列基本元素組成:四個持續(xù)可調(diào)的減震器，一個電子控制單元和必需的傳感器。感應(yīng)系統(tǒng)依賴于所應(yīng)用的控制策略，而且以駕駛員行動為基礎(chǔ)的運算法則要比以車輛動力學(xué)為基礎(chǔ)的更難。
2.2持續(xù)可調(diào)減震器
持續(xù)可調(diào)減震器是懸架系統(tǒng)的主要組成部分，它在很大程度上決定了半主動懸架系統(tǒng)的性能。阻尼的最硬和最軟位置的距離必須盡可能的大，反應(yīng)時間應(yīng)盡可能的小。Quinton Hazel1可調(diào)減震器整合一個電閥，依靠其中電流，油液在減震器的壓縮腔以及與之相對的腔之間流動。以此來調(diào)節(jié)和控制其阻尼力。使得阻尼力在伸張和壓縮中可連續(xù)變化。