[发明专利]一种基于模糊控制的车辆低速控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及属于汽车控制领域，尤其涉及自动档车型的低速控制及相关应用系统。

背景技术

低速范围运动车辆的车速控制特点是目标速度低、控制精度高以及速度变化率不稳定，而且从实际应用角度考虑还需保证控制过程中不出现较大的加速度也即需符合驾驶员的舒适性要求。因此低速控制系统不仅要求执行机构快速及准确的响应，还需传感器提供高精度的环境参数。而其难点即在于此：首先，大部分车身零部件属于非线性时变系统，理论上的低速范围运动车辆精确数学模型不易构建且实际工况中零部件的延时和超调等特性亦会导致执行机构的响应不准确；其次，传感器精度由于受自身和外界环境的干扰，其有效范围会大大降低，例如轮速传感器出现的测量盲区等。

现有的车速控制专利中的目标车速多侧重于高速范围即目标车速较高，且在控制方法上多采用边界限制或者模糊控制的方式控制执行机构。如申请号200910098677.2采取边界控制方法并控制节气门的开启度从而限制车速稳定于目标车速附近，但此方法在实际工况如下坡过程中受坡面方向的加速度和车辆惯性等其他环境因素的影响可能导致控制失效。申请号200910144365.0中利用PI思想计算下个控制周期的目标速度并采用整车实际车速PI控制以此达到车速控制的目的，此方法侧重于改善驾驶的舒适性，但在控制过程中实际车速收敛至最终目标车速的调节时间过长。申请号200910160485.X计算当前车速和目标车速的误差并与预定速度差进行比较，从而有选择地致动制动器，此方法能快速地将速度误差收敛至预定误差以内，但控制过程中的稳定性和舒适性则无法保证。

上述专利经过实验验证表明，无法直接应用于低速范围（0～5Km/h）的车速控制。其主要问题表现在调节时间较长、稳态误差较大并且控制过程中出现较大加速度即无法满足人体的舒适性要求。同时相比高速范围的车速控制而言，低速范围的控制性能受设备非线性特性以及环境因素的干扰较大，因此还要求控制算法具有较强的鲁棒性。针对上述问题，提出一种适用于低速范围内的车速控制方法，以此缩短系统的调节时间、保证控制过程中的舒适性以及提高系统的鲁棒性。

发明内容

针对以上现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种改善车速控制过程的动态和稳态性能并保证驾驶员舒适性的目的基于模糊控制的车辆低速控制方法。本发明的技术方案如下：一种基于模糊控制的车辆低速控制方法，所述车辆具有车载CAN总线，车载低速控制器通过车载CAN总线与车载设备进行通信，车辆低速控制方法包括以下步骤：

101、启动所述车载低速控制器，并通过车载CAN总线获取最终目标车速v_tar及初始车速v(0)，根据公式1所示得出第n个控制周期期望车速v(n)。

v(n)=v(0)+Σ0nΔv(n),0≤n≤NAvtar,n>NA]]>    (1)，

式1中△v(n)为第n个控制周期内的速度变化率，N_A为控制周期临界点；其中控制周期临界点N_A的计算公式为