[实用新型]一种半挂汽车列车直接横摆力矩模糊PID控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及半挂汽车列车横向稳定性，属于半挂汽车列车横向稳定性主动控制技术领域。

背景技术

半挂汽车列车日益成为公路运输的主力,能显著提高经济效益，但是横向失稳（折叠、甩尾、横向摆振等）在高速大转向行驶过程中经常出现，从而引发交通事故。

对横向失稳的半挂汽车列车，仅依靠驾驶员通过方向盘对半挂汽车列车前轮转角的调整来保证其稳定性通常效果甚微，因此需要有效的辅助控制系统以改善半挂汽车列车的操纵稳定性，保证汽车高速大转角转向时的行驶安全性。

发明内容

本实用新型针对半挂汽车列车横向失稳的问题，提供一种直接横摆力矩模糊PID控制系统，其可有效解决半挂汽车列车横向失稳的问题，改善汽车在极限或危险工况下的操纵稳定性，提高半挂汽车列车高速大转角转向时的行驶安全性。

本实用新型采用以下技术方案：

该半挂汽车列车直接横摆力矩模糊PID控制系统包括实际半挂汽车列车状态检测装置、理想牵引车横摆角速度模块、偏差模块、模糊PID控制模块、附加横摆力矩模块。

所述实际半挂汽车列车状态检测装置包括纵向速度传感器、方向盘转角传感器、牵引车横摆角速度传感器。

所述理想牵引车横摆角速度模块与纵向速度传感器和方向盘转角传感器电连接。

所述偏差模块与牵引车横摆角速度传感器和理想牵引车横摆角速度模块电连接，包括牵引车横摆角速度偏差模块和牵引车横摆角速度偏差变化率模块。

所述模糊PID控制模块与偏差模块电连接，利用模糊PID控制理论实时计算出需要的附加横摆力矩。

本实用新型利用模糊PID控制理论计算出需要的附加横摆力矩，提高了半挂汽车列车在高速大转向时的行驶稳定性，可有效降低失稳概率，避免严重交通事故的发生。本实用新型结构合理、操作简单、控制精度高。

附图说明

图1是本实用新型的组成及原理框图。

其中：1、纵向速度传感器，2、方向盘转角传感器， 3、牵引车横摆角速度传感器， 4、实际半挂汽车列车状态检测装置， 5、理想牵引车横摆角速度模块， 6、牵引车横摆角速度偏差模块，7、牵引车横摆角速度偏差变化率模块，8、偏差模块， 9、模糊PID控制模块，10、附加横摆力矩模块。

具体实施方式：

如图1所示，该半挂汽车列车牵引车后轮转角控制系统包括实际半挂汽车列车状态检测装置4、理想牵引车横摆角速度模块5、偏差模块8、模糊PID控制模块9、附加横摆力矩模块10。本实施例中，所述实际半挂汽车列车状态检测装置4包括实时对牵引车纵向速度进行检测的纵向速度传感器1、实时对方向盘转角进行检测的方向盘转角传感器2、实时对牵引车横摆角速度进行检测的牵引车横摆角速度传感器3。

所述理想牵引车横摆角速度模块5与纵向速度传感器1、方向盘转角传感器2电连接，

推算出理想牵引车横摆角速度模块5。

偏差模块8与理想牵引车横摆角速度模块5和牵引车横摆角速度传感器3电连接，计算出牵引车横摆角速度偏差模块6以及牵引车横摆角速度偏差变化率模块7。

模糊PID控制模块9与牵引车横摆角速度偏差模块6以及牵引车横摆角速度偏差变化率模块7电连接，利用模糊PID规则求解出附加横摆力矩模块10。