CN112721888B - 挂车制动控制方法、装置、车、电子设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种挂车制动控制方法、装置、车、电子设备和存储介质,在主车制动过程中,获取预先确定的第一变化关系,根据第一变化关系和主车当前的输出加速度确定应当施加在挂车上的轮端气压,以减小主车当前的输出加速度与挂车当前的实际加速度之间的误差。由于第一变化关系根据主车的输出加速度与挂车的实际轮端气压确定,并基于挂车的实际加速度与主车的输出加速度之间的误差进行修正得到,能够综合车辆本身和车辆所处环境反应主车输出加速度和挂车轮端气压之间的真实变化关系,从而有效缩小误差,实现精准控制。
Description
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域,尤其涉及一种挂车制动控制方法、 装置、车、电子设备和存储介质。
背景技术
挂车是指由汽车牵引而本身无动力驱动装置的车辆。由一辆汽车 (货车或牵引车、叉车)与一辆或一辆以上挂车的组合。载货汽车和 牵引汽车为汽车列车的驱动车节,称为主车。被主车牵引的从动车节 称为挂车。列车是公路运输的重要车种,采用汽车列车运输具有迅速、 机动、灵活、安全等优势,可方便地实现区段运输。
在主车制动时,需要给挂车施加一定的轮端气压,以使得主车和 挂车的制动加速度趋于一致。现有技术中,通过图像识别技术确定与 主车连接的挂车类别,进而根据与该挂车类别对应的控制逻辑对挂车 进行控制。然而,与挂车类别对应的控制逻辑通常在挂车投入使用之 前确定,没有结合挂车实际使用过程中受到的影响,因此通过挂车类 别对应的控制逻辑对挂车进行控制往往会使得挂车的制动加速度与 主车的制动加速度误差较大,控制过程不精准。
发明内容
本发明提供一种挂车制动控制方法、装置、车、电子设备和存储 介质,用以解决现有技术中通过挂车类别对应的控制逻辑对挂车进行 控制,往往会使得挂车的制动加速度与主车的制动加速度误差较大, 控制过程不精准的缺陷,实现了缩小挂车的制动加速度与主车的制动 加速度之间的误差,提高控制精准程度的目的。
本发明提供一种挂车制动控制方法,包括:
获取主车制动过程的输出加速度与待对挂车施加的轮端气压之 间的第一变化关系;其中,所述第一变化关系根据所述主车的输出加 速度与挂车的实际轮端气压确定,并基于挂车的实际加速度与所述主 车的输出加速度之间的误差进行修正得到;
在所述主车制动过程中,根据所述主车当前的输出加速度和所述 第一变化关系确定待对挂车施加的轮端气压,作为目标轮端气压;
对所述挂车施加所述目标轮端气压,以减小挂车当前的实际加速 度与所述主车当前的输出加速度之间的误差。
根据本发明提供一种挂车制动控制方法,在上述基础上,所述根 据所述主车当前的输出加速度和所述第一变化关系确定待对挂车施 加的轮端气压,作为目标轮端气压,包括:
将根据所述主车当前的输出加速度和所述第一变化关系确定的 待对挂车施加的轮端气压,作为前馈轮端气压;
将所述前馈轮端气压输入PID控制器,得到由所述PID控制器 输出的轮端气压,作为所述目标轮端气压;
其中,所述PID控制器基于模糊PID控制算法,根据所述主车 当前的输出加速度和挂车当前的实际加速度确定的误差和误差变化 率,对所述前馈轮端气压进行反馈调节。
根据本发明提供一种挂车制动控制方法,在上述基础上,在获取 主车制动过程的输出加速度与待对挂车施加的轮端气压之间的第一 变化关系之前,还包括:
在所述主车连接挂车后,获取所述主车的输出加速度,以及与所 述主车的输出加速度对应的挂车的实际轮端气压和实际加速度;
根据所述主车的输出加速度与挂车的实际轮端气压进行拟合,得 到初始传递函数;
根据所述主车的输出加速度和挂车的实际加速度之间的误差对 所述初始传递函数进行修正,得到目标传递函数,将所述目标传递函 数作为所述第一变化关系。
根据本发明提供一种挂车制动控制方法,在上述基础上,所述根 据所述主车的输出加速度和挂车的实际加速度之间的误差对所述初 始传递函数进行修正,得到目标传递函数,包括:
确定每次获取所述主车的输出加速度对应的次数,作为调节次数;
根据与每一调节次数对应的所述主车的输出加速度和挂车的实 际加速度之间的误差,确定所述主车的输出加速度和挂车的实际加速 度之间的误差随调节次数的第二变化关系;
根据所述第二变化关系和所述初始传递函数确定所述目标传递 函数。
根据本发明提供一种挂车制动控制方法,在上述基础上,所述获 取对挂车施加的轮端气压,包括:
根据主车的输出加速度和整车质量,确定整车制动力;所述整车 质量根据主车质量、挂车质量和挂车装载的货物质量确定;
根据所述整车制动力、外力制动力和主车制动力,确定挂车制动 力;其中,所述外力制动力包括如下至少一种:空气阻力、缓速器制 动力、发动机制动力、坡力阻力;
根据挂车制动力和预置映射关系,确定挂车的轮端气压;其中, 预置映射关系中包括挂车制动力与挂车轮端气压之间的对应关系。
根据本发明提供一种挂车制动控制方法,在上述基础上,还包括:
若检测到所述主车当前的输出加速度与挂车当前的实际加速度 之间的误差大于预设误差,则发出提示信息。
本发明还提供一种挂车制动控制装置,包括:
获取单元,用于获取主车制动过程的输出加速度与待对挂车施加 的轮端气压之间的第一变化关系;其中,所述第一变化关系根据所述 主车的输出加速度与挂车的实际轮端气压确定,并基于挂车的实际加 速度与所述主车的输出加速度之间的误差进行修正得到;
确定单元,用于在所述主车制动过程中,根据所述主车当前的输 出加速度和所述第一变化关系确定待对挂车施加的轮端气压,作为目 标轮端气压;
施加单元,用于对所述挂车施加所述目标轮端气压,以减小所述 主车当前的输出加速度与挂车当前的实际加速度之间的误差。
本发明还提供一种车,包括主车、挂车、设置在所述主车中的控 制模块;
所述挂车连接所述主车后,所述控制模块用于执行以上任一项所 述的挂车制动控制方法。
本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储 器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时 实现如上述任一种所述挂车制动控制方法的步骤。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算 机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述挂车制 动控制方法的步骤。
本发明还提供一种计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实 现如上述任一种所述挂车制动控制方法的步骤。
本发明提供的一种挂车制动控制方法、装置、车、电子设备和存 储介质,在主车制动过程中,获取预先确定的第一变化关系,根据第 一变化关系和主车当前的输出加速度确定应当施加在挂车上的轮端 气压,以减小主车当前的输出加速度与挂车当前的实际加速度之间的 误差。由于第一变化关系根据主车的输出加速度与挂车的实际轮端气 压确定,并基于挂车的实际加速度与主车的输出加速度之间的误差进 行修正得到,能够综合车辆本身和车辆所处环境反应主车输出加速度 和挂车轮端气压之间的真实变化关系,从而有效缩小误差,实现精准 控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见 地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术 人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得 其他的附图。
图1是本发明提供的挂车制动控制方法的流程示意图之一;
图2是本发明提供的结合前馈调节和反馈调节对挂车进行控制, 以调整挂车实际加速度的原理示意图;
图3是本发明提供的隶属度函数的示意图;
图4是本发明提供的一种挂车制动控制装置的结构框图之一;
图5是本发明提供的电子设备的实体结构示意图;
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发 明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然, 所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本实施例提供的挂车制动控制方法的流程示意图,该挂车 制动控制方法可以由主车中的控制模块执行,参见图1,该挂车制动 控制方法包括:
步骤101:获取主车制动过程的输出加速度与待对挂车施加的轮 端气压之间的第一变化关系;其中,所述第一变化关系根据所述主车 的输出加速度与挂车的实际轮端气压确定,并基于挂车的实际加速度 与所述主车的输出加速度之间的误差进行修正得到;
步骤102:在所述主车制动过程中,根据所述主车当前的输出加 速度和所述第一变化关系确定待对挂车施加的轮端气压,作为目标轮 端气压;
步骤103:对所述挂车施加所述目标轮端气压,以减小所述主车 当前的输出加速度与挂车当前的实际加速度之间的误差。
轮端气压是施加在挂车上,使得挂车具有一定的制动加速度的物 理量。挂车的实际加速度可以通过在挂车上安装的加速度传感器测量 得到,轮端气压可以通过挂车制动力由查表的方式获取,挂车制动力 可以结合主车的加速度、整车质量和由外力产生的制动力确定。
需要说明的是,可以在主车启动后,由主车进行几次制动以获取 主车的输出加速度、挂车的实际轮端气压、挂车的实际加速度等数据, 从而基于这些数据确定第一变化关系。在后续主车行驶的过程中,根 据该第一变化关系调整施加在挂车的轮端气压,由于第一变化关系真 实地反应了以减小误差为目的下,主车的输出加速度与挂车的轮端气 压应当满足的关系,因此根据第一变化关系能够很好地减小上述误差, 实现精准控车。
第一变化关系可以通过数学关系式表达,可以通过搭建好的模型 表达,本实施例对此不做具体限制。
本实施例提供了一种挂车制动控制方法,在主车制动过程中,获 取预先确定的第一变化关系,根据第一变化关系和主车当前的输出加 速度确定应当施加在挂车上的轮端气压,以减小主车当前的输出加速 度与挂车当前的实际加速度之间的误差。由于第一变化关系根据主车 的输出加速度与挂车的实际轮端气压确定,并基于挂车的实际加速度 与主车的输出加速度之间的误差进行修正得到,能够综合车辆本身和 车辆所处环境反应主车输出加速度和挂车轮端气压之间的真实变化 关系,从而有效缩小误差,实现精准控制。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述根据所述主车当前的输 出加速度和所述第一变化关系确定待对挂车施加的轮端气压,作为目 标轮端气压,包括:
将根据所述主车当前的输出加速度和所述第一变化关系确定的 待对挂车施加的轮端气压,作为前馈轮端气压;
将所述前馈轮端气压输入PID控制器,得到由所述PID控制器 输出的轮端气压,作为所述目标轮端气压;
其中,所述PID控制器基于模糊PID控制算法,根据所述主车 当前的输出加速度和挂车当前的实际加速度确定的误差和误差变化 率,对所述前馈轮端气压进行反馈调节。
通过第一变化关系调整挂车的轮端气压,以减小主车输出加速度 和挂车的实际加速度之间的误差属于前馈调节,本实施例中,为了进 一步实现精准控车,在前馈调节的基础上,还增设了通过PID控制器 进行的反馈控制。
模糊PID控制算法是在PID算法的基础上,以误差和误差变化 率作为输入,利用模糊规则进行模糊推理,查询模糊矩阵表进行参数 调整,来满足不同时刻的误差和误差变化率对PID参数自整定的要求。 通过模糊PID控制算法能够基于挂车的实际加速度和主车输出加速 度确定的误差和误差变化率,进一步调整施加在挂车上的轮端气压, 以进一步缩小主车当前的输出加速度和挂车当前的实际加速度之间 的误差。
图2为本实施例提供的结合前馈调节和反馈调节对挂车进行控 制,以调整挂车实际加速度的原理示意图,参见图2,目标传递函数 表示了上述第一变化关系,dE/dt反应了挂车的实际加速度与主车的 输出加速度之间的误差。在主车制动的过程中,根据目标传递函数确 定一个对挂车施加的轮端气压,再通过PID控制器进一步的调节,以 进一步缩小主车当前的输出加速度和挂车当前的实际加速度之间的 误差。
本实施例中,在第一变化关系的基础上,再结合PID控制器进行 反馈调节,能够进一步缩小主车当前的输出加速度和挂车当前的实际 加速度之间的误差。
进一步地,在上述各实施例的基础上,在获取主车制动过程的输 出加速度与待对挂车施加的轮端气压之间的第一变化关系之前,还包 括:
在所述主车连接挂车后,获取所述主车的输出加速度,以及与所 述主车的输出加速度对应的挂车的实际轮端气压和实际加速度;
根据所述主车的输出加速度与挂车的实际轮端气压进行拟合,得 到初始传递函数;
根据所述主车的输出加速度和挂车的实际加速度之间的误差对 所述初始传递函数进行修正,得到目标传递函数,将所述目标传递函 数作为所述第一变化关系。
关于第一变化关系的获取过程,可以先通过拟合过程确定初始传 递函数,对初始传递函数进行修正,进而获取到目标传递函数,将目 标传递函数作为第一变化关系。
其中,可以通过matlab软件(具体地,通过运行matlab中的Systemidentification工具)根据所述主车的输出加速度与挂车的实际轮端气 压进行拟合。
本实施例中,通过拟合初始传递函数,以及对初始传递函数进行 修正得到目标传递函数,以目标传递函数作为第一变化关系,实现了 第一变化关系的获取过程。
进一步地,在上述各实施例的基础上,所述根据所述主车的输出 加速度和挂车的实际加速度之间的误差对所述初始传递函数进行修 正,得到目标传递函数,包括:
确定每次获取所述主车的输出加速度对应的次数,作为调节次数;
根据与每一调节次数对应的所述主车的输出加速度和挂车的实 际加速度之间的误差,确定所述主车的输出加速度和挂车的实际加速 度之间的误差随调节次数的第二变化关系;
根据所述第二变化关系和所述初始传递函数确定所述目标传递 函数。
第二变化关系是一个误差随着调整次数变化的关系,第二变化关 系实际上综合了车辆本身特点以及车辆所处环境对基于第一变化关 系的调节结果的影响,进一步实现了精确调节。
本实施例中通过第二变化关系作为对误差进行平衡的参数,能够 进一步缩小主车当前的输出加速度和挂车当前的实际加速度之间的 误差,实现精准调节。
进一步地,在上述各实施例的基础上,所述获取对挂车施加的轮 端气压,包括:
根据主车的输出加速度和整车质量,确定整车制动力;所述整车 质量根据主车质量、挂车质量和挂车装载的货物质量确定;
根据所述整车制动力、外力制动力和主车制动力,确定挂车制动 力;其中,所述外力制动力包括如下至少一种:空气阻力、缓速器制 动力、发动机制动力、坡力阻力;
根据挂车制动力和预置映射关系,确定挂车的轮端气压;其中, 预置映射关系中包括挂车制动力与挂车轮端气压之间的对应关系。
整车制动力等于主车的输出加速度减去整车质量和正常加速度 的乘积所得到的差值。挂车制动力等于整车制动力减去外力制动力, 再减去主车制动力的差值。预置映射关系为预先存储的表格,其存储 了挂车制动力与挂车轮端气压之间的对应关系。
本实施例中,通过计算过程实现了对挂车制动力的计算,进而通 过预置映射关系实现了对挂车的轮端气压的确定。
进一步地,在上述各实施例的基础上,还包括:
若检测到所述主车当前的输出加速度与挂车当前的实际加速度 之间的误差大于预设误差,则发出提示信息。
本实施例中,在根据上述过程进行调节之后,主车当前的输出加 速度与挂车当前的实际加速度之间的误差仍然较大,则可以发出提示 信息,以进行人工排查。
以下对目标传递函数的确定过程进行具体推导过程的介绍:
1)挂车的轮端气压推导过程
整车摩擦制动力可以通过公式F1=M*a-F2-F3-F4-F5确定,其中, F1:整车摩擦制动力;M:整车质量(空载、1/4载、1/2载、满载);a: 纵向加速度;F2:空气阻力;F3:缓速器制动力;F4:发动机制动力;F5: 坡度阻力。
挂车制动力可以通过公式F6=F1-F7确定,其中,F6:挂车制动力; F7:主车制动力。
利用F制动-P(轮端气压)查表来预估P(lookup-table)。
2)使用Matlab的系统辨识工具推导出挂车的轮端气压对纵向实 际减速度的传递函数
运行matlab中的System identification工具,其中,输入信号: 轮端气压;输出信号:纵向加速度;最后得到的初始传递函数的形式 为a=K1*P+k/K2*P。其中k设置为一个可标定的放大系数。
3)利用请求减速度和实际减速度的差实时调整传递函数的常量 k
P1=k*P2,其中,P1为根据挂车制动力F6查表得到的实际轮端 气压;P2为EBS请求的气压,即由初始传递函数a=K1*P+k/K2*P确 定的轮端气压。
E=a1-a2其中,E为offset,a1为EBS请求的加速度,即由初始 传递函数a=K1*P+k/K2*P确定的加速度,a2为EBS执行的实际加速 度,即挂车实际加速度。
方差V=E*E
方差V对k求偏导:
其中a为一个设定的极小值
由导数方程得到一个实时变化的Δk
最后不断的累加Δk
即kn+1=kn+Δk*Δt。
最后将值代入初始传递函数a=K1*P+k/K2*P,得到一个实时修正 的加速度值a。
以下对模糊PID控制算法进行介绍:
1)设系统传递函数方程如下:
G(s)=K/(s+1)^3
闭环系统特征方程可以表示为:
D(s)=s^3+3s^2+3s+1+k=0
另s=(-jw),s实部和虚部分别等于0,得到特征根。
特征根w就是震荡频率,K为开环增益。
则,周期Tu=2pi/w。这样就可以用来求取PID参数的论域了。
解得K=8,w^2=3。
2)模糊子集及其论域的确定
一般PID参数在整定的时候常采用Ziegler-Nichols方法,这种 方法对于线性或者参数变化较小的对象有良好的响应性能,但参数变 化较大时则需要另外调整。Ziegler-Nichols方法一般设:
Kp=0.6Ku;Td=0.125Tu;Ti=aTu.
其中Ku、Tu分别是在比例(只有比例)控制下,系统临界稳定 状态时控制器的增益和系统响应震荡周期;alpha为常数通常取alpha =4。找了相关文献,Kp、Td、Ti的调整范围由下面经验值确定:
Kp=[0.32Ku,0.6Ku][2.56 4.80] [2,5]
Ti=[0.32Tu,0.47Tu][1.1608 1.7050] [1 3]
对于alpha值也要进行论域划分alpha={2,3,4,5}。
则Td=[2Tu,5Tu]=[7.2552 18.1380] [7 19]
其中Kp,Ti,Td分别是比例增益、积分和微分时间常数。
3)确定e和ec的模糊子集及输入对子集的隶属度
模糊子集:负大[NL]、负中[NM]、负小[NS]、零[ZE]、正小[PS]、 正中[PM]、正大[PL]
隶属度:
e和ec模糊集对应的论域,定义为{-6,-5,-4,-3,-2,-1,0, 1,2,3,4,5,6}
任何一个物理量测量信号都有一个量程范围,记为Vmax和Vmin, 和自然在PID调节时设定值的范围预期相同,所以偏差e的范围就是 Vmin-Vmax到Vmax-Vmin的范围内,而偏差的增量范围则是其两倍。 采用线性方式量化,则其函数关系为:
F(e)=6*e/Vmax-Vmin;F(e)=6*e/2(Vmax-Vmin)
隶属度是一个介于0和1之间的值,用以描述对应一个输入属于 某一个模糊自己的程度。
利用三角隶属度函数确定e和ec在模糊子集上的隶属度。
图3为本实施例提供的隶属度函数的示意图,参见图3,量化后 的结果是1,那么属于ZE的隶属度为0.5,同样属于PS的隶属度也 是0.5。
故Kp的论域划分如表1所示:
表1
隶属度 | NL | NM | NS | ZE | PS | PM | PL |
区间 | [1.5 2 2.5] | [2 2.5 3] | [2.5 3 3.5] | [3 3.5 4] | [3.5 4 4.5] | [4 4.5 5] | [4.5 5 5.5] |
Ki的论域划分如表2所示:
表2
Kd的论域划分如表3所示:
表3
隶属度 | NL | NM | NS | ZE | PS | PM | PL |
区间 | [5 7 9] | [7 9 11] | [9 11 13] | [11 13 15] | [13 15 17] | [15 17 19] | [17 19 21] |
3)设计模糊规则:
隶属度命名:
mf1->NL;mf2->NM;mf3->NS;mf4->ZE;mf5->PS;mf6->PM;mf7->P L。
模糊规则主要由“if......and......then......”的形式给出.
例如:
Ri:if e is Ai and ec is Bi then Kp'is Ci and Td'is Di and alpha is Ei
表示第i条推理规则为当误差e在隶属度中为Ai且误差变化率ec 在隶属度中为Bi时,比例系数Kp'就为Ci,微分系数就为Di并且 alpha为Ei。
具体设定分别如表4-表6所示:
表4
ΔKp | NL | NM | NS | ZE | PS | PM | PL |
NL | PL | PL | PL | PM | PM | PS | ZE |
NM | PL | PL | PL | PM | PM | PS | ZE |
NS | PL | PM | PM | ZE | PS | ZE | PS |
ZE | PM | PS | PS | NS | ZE | NS | NS |
PS | PS | ZE | ZE | NS | NS | NM | NM |
PM | ZE | ZE | NS | NM | NM | NM | NL |
PL | ZE | NS | NM | NM | NL | NL | NL |
表5
表6
ΔKd | NL | NM | NS | ZE | PS | PM | PL |
NL | PS | NS | NM | NL | NM | NM | PS |
NM | PS | NS | NS | NM | NS | NM | ZE |
NS | ZE | NS | ZE | NS | NS | NS | ZE |
ZE | ZE | ZE | ZE | ZE | ZE | ZE | ZE |
PS | ZE | PS | PS | PS | ZE | PS | PM |
PM | ZE | PS | PS | PM | PS | PS | PL |
PL | ZE | PS | PM | PL | PS | PM | PL |
5)模糊推理
采用积运算,就是取隶属度函数的乘积。
6)解模糊处理
本实施例中,按照如下过程实现了对挂车的制动控制:
首先推导出挂车的轮端气压。
使用Matlab的系统辨识工具推导出挂车的轮端气压对纵向实际 减速度的传递函数。
利用请求减速度和实际减速度的差实时调整传递函数的常量。
使用simulink搭建整车动力学模型。
利用前面实时的传递函数作为前馈,使用模糊pid控制作为反馈 不断的减小实际减速度与目标减速度的差值,从而实现制动的一致性。
该过程在自动驾驶状态下,解决了因不同挂车制动性能引起的整 车制动性能的差异,从而避免了安全风险,提高了舒适性。
图4为本实施例提供的一种挂车制动控制装置的结构框图,参见 图4,包括获取单元401、确定单元402和施加单元403,其中,
获取单元401,用于获取主车制动过程的输出加速度与待对挂车 施加的轮端气压之间的第一变化关系;其中,所述第一变化关系根据 所述主车的输出加速度与挂车的实际轮端气压确定,并基于挂车的实 际加速度与所述主车的输出加速度之间的误差进行修正得到;
确定单元402,用于在所述主车制动过程中,根据所述主车当前 的输出加速度和所述第一变化关系确定待对挂车施加的轮端气压,作 为目标轮端气压;
施加单元403,用于对所述挂车施加所述目标轮端气压,以减小 所述主车当前的输出加速度与挂车当前的实际加速度之间的误差。
本实施例提供的挂车制动控制装置适用于上述各实施例提供的 挂车制动控制方法,在此不再赘述。
本实施例提供一种挂车制动控制装置,在主车制动过程中,获取 预先确定的第一变化关系,根据第一变化关系和主车当前的输出加速 度确定应当施加在挂车上的轮端气压,以减小主车当前的输出加速度 与挂车当前的实际加速度之间的误差。由于第一变化关系根据主车的 输出加速度与挂车的实际轮端气压确定,并基于挂车的实际加速度与 主车的输出加速度之间的误差进行修正得到,能够综合车辆本身和车 辆所处环境反应主车输出加速度和挂车轮端气压之间的真实变化关 系,从而有效缩小误差,实现精准控制。
根据本发明提供一种挂车制动控制装置,在上述基础上,所述根 据所述主车当前的输出加速度和所述第一变化关系确定待对挂车施 加的轮端气压,作为目标轮端气压,包括:
将根据所述主车当前的输出加速度和所述第一变化关系确定的 待对挂车施加的轮端气压,作为前馈轮端气压;
将所述前馈轮端气压输入PID控制器,得到由所述PID控制器 输出的轮端气压,作为所述目标轮端气压;
其中,所述PID控制器基于模糊PID控制算法,根据所述主车 当前的输出加速度和挂车当前的实际加速度确定的误差和误差变化 率,对所述前馈轮端气压进行反馈调节。
根据本发明提供一种挂车制动控制装置,在上述基础上,在获取 主车制动过程的输出加速度与待对挂车施加的轮端气压之间的第一 变化关系之前,还包括:
在所述主车连接挂车后,获取所述主车的输出加速度,以及与所 述主车的输出加速度对应的挂车的实际轮端气压和实际加速度;
根据所述主车的输出加速度与挂车的实际轮端气压进行拟合,得 到初始传递函数;
根据所述主车的输出加速度和挂车的实际加速度之间的误差对 所述初始传递函数进行修正,得到目标传递函数,将所述目标传递函 数作为所述第一变化关系。
根据本发明提供一种挂车制动控制装置,在上述基础上,所述根 据所述主车的输出加速度和挂车的实际加速度之间的误差对所述初 始传递函数进行修正,得到目标传递函数,包括:
确定每次获取所述主车的输出加速度对应的次数,作为调节次数;
根据与每一调节次数对应的所述主车的输出加速度和挂车的实 际加速度之间的误差,确定所述主车的输出加速度和挂车的实际加速 度之间的误差随调节次数的第二变化关系;
根据所述第二变化关系和所述初始传递函数确定所述目标传递 函数。
根据本发明提供一种挂车制动控制装置,在上述基础上,所述获 取对挂车施加的轮端气压,包括:
根据主车的输出加速度和整车质量,确定整车制动力;所述整车 质量根据主车质量、挂车质量和挂车装载的货物质量确定;
根据所述整车制动力、外力制动力和主车制动力,确定挂车制动 力;其中,所述外力制动力包括如下至少一种:空气阻力、缓速器制 动力、发动机制动力、坡力阻力;
根据挂车制动力和预置映射关系,确定挂车的轮端气压;其中, 预置映射关系中包括挂车制动力与挂车轮端气压之间的对应关系。
根据本发明提供一种挂车制动控制装置,在上述基础上,还包括:
若检测到所述主车当前的输出加速度与挂车当前的实际加速度 之间的误差大于预设误差,则发出提示信息。
本实施例还提供了一种车,包括主车、挂车、设置在所述主车中 的控制模块;
所述挂车连接所述主车后,所述控制模块用于执行以上任一项所 述的挂车制动控制方法。
本实施例提供了一种车,在主车制动过程中,获取预先确定的第 一变化关系,根据第一变化关系和主车当前的输出加速度确定应当施 加在挂车上的轮端气压,以减小主车当前的输出加速度与挂车当前的 实际加速度之间的误差。由于第一变化关系根据主车的输出加速度与 挂车的实际轮端气压确定,并基于挂车的实际加速度与主车的输出加 速度之间的误差进行修正得到,能够综合车辆本身和车辆所处环境反 应主车输出加速度和挂车轮端气压之间的真实变化关系,从而有效缩 小误差,实现精准控制。
图5示例了一种电子设备的实体结构示意图,如图5所示,该电 子设备可以包括:处理器(processor)510、通信接口(Communications Interface)520、存储器(memory)530和通信总线540,其中,处理器510, 通信接口520,存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。处 理器510可以调用存储器530中的逻辑指令,以执行挂车制动控制方 法,该方法包括:
获取主车制动过程的输出加速度与待对挂车施加的轮端气压之 间的第一变化关系;其中,所述第一变化关系根据所述主车的输出加 速度与挂车的实际轮端气压确定,并基于挂车的实际加速度与所述主 车的输出加速度之间的误差进行修正得到;
在所述主车制动过程中,根据所述主车当前的输出加速度和所述 第一变化关系确定待对挂车施加的轮端气压,作为目标轮端气压;
对所述挂车施加所述目标轮端气压,以减小挂车当前的实际加速 度与所述主车当前的输出加速度之间的误差。
此外,上述的存储器530中的逻辑指令可以通过软件功能单元的 形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可 读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说 对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品 的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若 干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者 网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而 前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟 或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面,本发明还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序 产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序,所述计 算机程序包括程序指令,当所述程序指令被计算机执行时,计算机能 够执行挂车制动控制方法,该方法包括:
获取主车制动过程的输出加速度与待对挂车施加的轮端气压之 间的第一变化关系;其中,所述第一变化关系根据所述主车的输出加 速度与挂车的实际轮端气压确定,并基于挂车的实际加速度与所述主 车的输出加速度之间的误差进行修正得到;
在所述主车制动过程中,根据所述主车当前的输出加速度和所述 第一变化关系确定待对挂车施加的轮端气压,作为目标轮端气压;
对所述挂车施加所述目标轮端气压,以减小挂车当前的实际加速 度与所述主车当前的输出加速度之间的误差。
又一方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上 存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行挂车制 动控制方法,该方法包括:
获取主车制动过程的输出加速度与待对挂车施加的轮端气压之 间的第一变化关系;其中,所述第一变化关系根据所述主车的输出加 速度与挂车的实际轮端气压确定,并基于挂车的实际加速度与所述主 车的输出加速度之间的误差进行修正得到;
在所述主车制动过程中,根据所述主车当前的输出加速度和所述 第一变化关系确定待对挂车施加的轮端气压,作为目标轮端气压;
对所述挂车施加所述目标轮端气压,以减小挂车当前的实际加速 度与所述主车当前的输出加速度之间的误差。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部 件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的 部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也 可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或 者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付 出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解 到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然 也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现 有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软 件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光 盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机, 服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所 述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而 非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领 域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技 术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修 改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方 案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种挂车制动控制方法,其特征在于,包括:
获取主车制动过程的输出加速度与待对挂车施加的轮端气压之间的第一变化关系;其中,所述第一变化关系根据所述主车的输出加速度与挂车的实际轮端气压确定,并基于挂车的实际加速度与所述主车的输出加速度之间的误差进行修正得到;
在所述主车制动过程中,根据所述主车当前的输出加速度和所述第一变化关系确定待对挂车施加的轮端气压,作为目标轮端气压;
对所述挂车施加所述目标轮端气压,以减小挂车当前的实际加速度与所述主车当前的输出加速度之间的误差;
其中,所述根据所述主车当前的输出加速度和所述第一变化关系确定待对挂车施加的轮端气压,作为目标轮端气压,包括:
将根据所述主车当前的输出加速度和所述第一变化关系确定的待对挂车施加的轮端气压,作为前馈轮端气压;
将所述前馈轮端气压输入PID控制器,得到由所述PID控制器输出的轮端气压,作为所述目标轮端气压;
其中,所述PID控制器基于模糊PID控制算法,根据所述主车当前的输出加速度和挂车当前的实际加速度确定的误差和误差变化率,对所述前馈轮端气压进行反馈调节。
2.根据权利要求1所述的挂车制动控制方法,其特征在于,在获取主车制动过程的输出加速度与待对挂车施加的轮端气压之间的第一变化关系之前,还包括:
在所述主车连接挂车后,获取所述主车的输出加速度,以及与所述主车的输出加速度对应的挂车的实际轮端气压和实际加速度;
根据所述主车的输出加速度与挂车的实际轮端气压进行拟合,得到初始传递函数;
根据所述主车的输出加速度和挂车的实际加速度之间的误差对所述初始传递函数进行修正,得到目标传递函数,将所述目标传递函数作为所述第一变化关系。
3.根据权利要求2所述的挂车制动控制方法,其特征在于,所述根据所述主车的输出加速度和挂车的实际加速度之间的误差对所述初始传递函数进行修正,得到目标传递函数,包括:
确定每次获取所述主车的输出加速度对应的次数,作为调节次数;
根据与每一调节次数对应的所述主车的输出加速度和挂车的实际加速度之间的误差,确定所述主车的输出加速度和挂车的实际加速度之间的误差随调节次数的第二变化关系;
根据所述第二变化关系和所述初始传递函数确定所述目标传递函数。
4.根据权利要求1所述的挂车制动控制方法,其特征在于,所述获取待 对挂车施加的轮端气压,包括:
根据主车的输出加速度和整车质量,确定整车制动力;所述整车质量根据主车质量、挂车质量和挂车装载的货物质量确定;
根据所述整车制动力、外力制动力和主车制动力,确定挂车制动力;其中,所述外力制动力包括如下至少一种:空气阻力、缓速器制动力、发动机制动力、坡力阻力;
根据挂车制动力和预置映射关系,确定挂车的轮端气压;其中,预置映射关系中包括挂车制动力与挂车轮端气压之间的对应关系。
5.根据权利要求1所述的挂车制动控制方法,其特征在于,还包括:
若检测到所述主车当前的输出加速度与挂车当前的实际加速度之间的误差大于预设误差,则发出提示信息。
6.一种挂车制动控制装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取主车制动过程的输出加速度与待对挂车施加的轮端气压之间的第一变化关系;其中,所述第一变化关系根据所述主车的输出加速度与挂车的实际轮端气压确定,并基于挂车的实际加速度与所述主车的输出加速度之间的误差进行修正得到;
确定单元,用于在所述主车制动过程中,根据所述主车当前的输出加速度和所述第一变化关系确定待对挂车施加的轮端气压,作为目标轮端气压;
施加单元,用于对所述挂车施加所述目标轮端气压,以减小所述主车当前的输出加速度与挂车当前的实际加速度之间的误差;
其中,所述确定单元还用于:
将根据所述主车当前的输出加速度和所述第一变化关系确定的待对挂车施加的轮端气压,作为前馈轮端气压;
将所述前馈轮端气压输入PID控制器,得到由所述PID控制器输出的轮端气压,作为所述目标轮端气压;
其中,所述PID控制器基于模糊PID控制算法,根据所述主车当前的输出加速度和挂车当前的实际加速度确定的误差和误差变化率,对所述前馈轮端气压进行反馈调节。
7.一种车,其特征在于,包括主车、挂车、设置在所述主车中的控制模块;
所述挂车连接所述主车后,所述控制模块用于执行权利要求1-5任一项所述的挂车制动控制方法。
8.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至5任一项所述的挂车制动控制方法的步骤。
9.一种非暂态可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的挂车制动控制方法的步骤。
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