汽車制動優化控制方法分析

莊佳琪

摘 要：汽車作為人類主要的交通運輸工具，為人們的出行提供了諸多便利。隨著時代的發展，汽車的運動性能也在不斷改進和提升。汽車的運行需要在保證安全性的前提下有效提升其速度。當前階段，在衡量汽車性能的過程中，汽車的制動功能為其中的一個主要關鍵性因素，要保證汽車較高的性能，需要在制動過程中與相關系統有效配合，促使汽車停止的安全性和穩定性。本文將針對汽車制動的優化控制方法進行簡要分析和探究。

關鍵詞：汽車制動;優化;控制方法

引言

保證汽車良好的制動性能，對于確保駕駛員及乘車人員的生命財產安全具有至關重要的意義。而汽車的制動性能在很大程度上取決于輪胎剎車時的摩擦力呈現出的非線性關系，屬于可控性較弱的線性關系，進而導致汽車的制動系統出現剎車延時的情況，在緊急情況下，這種延遲可能會造成車輪抱死的情況，進而威脅駕駛員與乘車人員的人身安全。因此，需要對汽車制動性能進行優化，進而保證汽車在任何路面情況下的制動性能。

1汽車制動的原理

汽車在行駛過程中，需要發動裝置、動力設備等正常元器件的配合使用，同時，需要利用具備較復雜性的算法對汽車的制動控制系統進行控制，在遭遇突發情況時，使得輪胎能夠迅速抱死，進而有效增大摩擦力，使汽車能夠及時剎車，避免事故的發生。在汽車制動系統運行過程中，需要各制動裝備相互協調配合工作，確保汽車在最短的距離以最快的速度停下來。汽車在行駛過程中，若遭遇意外突發情況，則駕駛員會迅速踩下油門進行剎車，進而使剎車的瞬時車速和剎車距離兩個控制量形成相互制約的關系，同時，這兩個控制量都有共同的參數，在車速較大的情況下，會使車輪的速度發動機功耗發生變化，進而導致汽車的剎車距離的參數變大，車輪速度與汽車的剎車距離形成正比關系，使得車輪速度隨著增大，剎車的距離也在增大，進而提升了汽車制動剎車的危險系數。如果汽車處于狀況較差的路面環境，則車輪速度與汽車剎車距離的正比變化關系就更加明顯，進而造成了汽車在特殊路面制動過程中剎車距離較長的情況。

2摩擦力非線性關系是影響汽車制動性能的主要因素

在我國現階段的汽車類型中，大多數的汽車都是以磁振式或機械式ABS系統進行制動，如果汽車行駛的速度較慢，路面的情況良好且沒有意外事件發生的情況下采用這種制動系統就能夠有效確保汽車快速、安全、穩定的剎車。但由于人們物質生活水平的不斷提升，生活節奏不斷加快，私家車的數量不斷增多，使得在汽車行駛過程中，難免會發生一些緊急的意外情況，在這些情況發生時，就能夠凸顯這些制動系統的缺陷和不足。造成制動系統缺陷和弊端的原因主要由于輪胎在剎車過程中，摩擦力呈現出的是非線性關系，這樣的非線性關系的可控性較小，進而導致汽車制動系統奏效的時間延長，在緊急情況發生時，如果汽車的油門瞬間熄火以及輪胎抱死情況發生，就會導致汽車失控，進而造成難以估量的損失，隨時危害駕駛員及乘車人員的生命財產安全。相對于正常的天氣情況而言，在雨雪天氣或道路結冰情況下，地面與車輪之間的摩擦力變小，而汽車的制動系統主要根據正常的天氣情況進行設定，因此，難以滿足特殊天氣和特殊路面的制動需求，而汽車在這種特殊天氣和特殊路面的情況下對于制動系統的要求較高，當下的大多數汽車的制動系統都無法滿足緊急時刻的制動要求。

3優化傳統制動系統的方法

由于傳統的汽車制動系統存在諸多缺陷和弊端，因此，需要采取有效措施確保汽車的制動性能隨著不同天氣及路面的情況需求進行強弱的改變。在以往的對傳統汽車制動系統優化控制方法的研究中，有人員表示可以通過對制動的控制參數進行適當調節，進而使固定的參數轉變為可變化和可控制的參數，滿足汽車制動的要求。在傳統的汽車制動系統中，從觸發剎車系統到汽車完全停止需要的剎車距離和汽車的行駛速度成正比例的關系，由于控制系統是不可變的，因此，不管在任何情況下，剎車的距離和時間都在很大程度上取決于汽車的行駛速度。通過當前的能夠對控制參數進行改變的神經優化控制網絡的方式，通過搭建控制網絡以及變參數控制有效提升汽車的制動性能。在搭建控制網絡的過程中，將假設的N個控制信號中的一個信號設定為A，在多次的反饋機制練習后能夠得出實際參數，并將所有N歌控制信號運用反饋機制進行計算得出具體數值，在經過這樣重復的過程后能夠得到由這些計算的數值組成的控制網絡。通過搭建控制網絡將每一個控制參數和總控制參數的誤差進行計算，那么在調節變參數控制的過程中，就需要針對不同情況有效調整制動系數使得制動系數與之相適應，進而有效改善汽車在不同天氣與路面情況下的制動效果，進而可大可小、可強可弱的調節，滿足各種情況的制動需求。在此過程中，需要調整搭建控制網絡時的參數輸出層，改變其權重系數，在調整的過程中需要按照搭建控制網絡的參數的誤差進行計算。將N個控制參數的誤差假定為Wi，總誤差假定為W，要實現對參數的調整，需要對Wi自身的變化梯度進行反向調整，進而有效減小誤差范圍、收攏整個控制網絡，并依據逐層遞減的推理方法將每個輸出信號的修正方式進行推理，進而在經過公式調整的過程后實現對輸出信號的誤差有效控制的目的。

4優化汽車制動性能網絡的應用前景

在當前社會競爭壓力不斷增強的環境下，當代社會的年輕人越來越喜歡追求新鮮感與刺激感，進而滿足他們對物質生活的追求，在對汽車這種必要的交通工具選擇時更體現出了他們對多方面性能的需求。而對于當代的中年人來說，汽車通常作為日常出行的代步工具，當前階段，汽車已經逐步成為廣大社會群眾的生活必需品，使得汽車行業的發展前景更加廣闊。人們在選購汽車作為代步工具的過程中，對于汽車的各項性能而言，安全性能是第一位的，若一輛汽車以其安全性能為亮點，那么會成為其在市場競爭中的強有力的優勢。現階段，雖然國家對于交通運輸的情況進行嚴格的管制，但各種交通事故仍然在頻繁發生，造成事故發生的主要原因除了車速較快之外，路面情況較差也是重要原因之一。而要想使汽車在這樣的條件下保持良好的安全性和穩定性，需要汽車具備良好的制動性能，通過優化汽車的制動系統確保汽車在觸動剎車時能夠快速、安全的停止。而以上優化汽車制動系統的方法仍然需要經過大量的檢驗才能最終確定其可行性，檢驗工作需要在有效控制汽車的造價成本的前提下對技術方面的可行性進行檢測。在此過程中，需要由專業技術人員進行全面分析與探究，在汽車的造價成本上，需要確保其能夠被普遍的社會大眾所接受。針對我國當前的國情而言，大部分老百姓的經濟收入能夠為自己的家庭提供健康安全的生活方式，而他們對于汽車安全性的重視能夠為優化后的汽車帶來廣闊的市場空間和前景。

結語

綜上所述，當前階段，雖然道路的建設正在逐步完善，但在雨雪天仍然存在路面較滑、摩擦力較小的情況，如果汽車無法實現快速、穩定的制動，就可能引發安全事故，進而威脅駕駛員與乘車人員的人身安全。因此，汽車研發人員需要具備及積極探索的精神，克服無法改變的制動參數問題，運用現代科學技術優化汽車的制動系統，確保汽車在任何路面上制動的安全性和穩定性，有效提升汽車的制動性能。

參考文獻：

[1]王學忠.汽車制動優化控制方法探析[J].汽車實用技術，2019（12）：183-184.

[2]王鋒，范小彬，金柯，孫元魁.基于路面識別的汽車制動防抱死優化控制[J].計算機仿真，2017，34（03）：155-160.

[3]劉穎.汽車制動優化控制方法研究[J].計算機仿真，2012，29（08）：340-343.

[4]趙迎生，趙又群，董穎.汽車聯合制動系統制動力分配的優化控制[J].中國機械工程，2012，23（02）：244-247.