汽車制動優(yōu)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(fā)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(guān)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(guān)系統(tǒng)有效配合，促使汽車停止的安全性和穩(wěn)定性。本文將針對汽車制動的優(yōu)化控制方法進行簡要分析和探究。

關(guān)鍵詞：汽車制動;優(yōu)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(chǎn)安全具有至關(guān)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(xiàn)出的非線性關(guān)系，屬于可控性較弱的線性關(guān)系，進而導致汽車的制動系統(tǒng)出現(xiàn)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(yōu)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(fā)動裝置、動力設(shè)備等正常元器件的配合使用，同時，需要利用具備較復(fù)雜性的算法對汽車的制動控制系統(tǒng)進行控制，在遭遇突發(fā)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(fā)生。在汽車制動系統(tǒng)運行過程中，需要各制動裝備相互協(xié)調(diào)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(fā)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(guān)系，同時，這兩個控制量都有共同的參數(shù)，在車速較大的情況下，會使車輪的速度發(fā)動機功耗發(fā)生變化，進而導致汽車的剎車距離的參數(shù)變大，車輪速度與汽車的剎車距離形成正比關(guān)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(shù)。如果汽車處于狀況較差的路面環(huán)境，則車輪速度與汽車剎車距離的正比變化關(guān)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(guān)系是影響汽車制動性能的主要因素

在我國現(xiàn)階段的汽車類型中，大多數(shù)的汽車都是以磁振式或機械式ABS系統(tǒng)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(fā)生的情況下采用這種制動系統(tǒng)就能夠有效確保汽車快速、安全、穩(wěn)定的剎車。但由于人們物質(zhì)生活水平的不斷提升，生活節(jié)奏不斷加快，私家車的數(shù)量不斷增多，使得在汽車行駛過程中，難免會發(fā)生一些緊急的意外情況，在這些情況發(fā)生時，就能夠凸顯這些制動系統(tǒng)的缺陷和不足。造成制動系統(tǒng)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(xiàn)出的是非線性關(guān)系，這樣的非線性關(guān)系的可控性較小，進而導致汽車制動系統(tǒng)奏效的時間延長，在緊急情況發(fā)生時，如果汽車的油門瞬間熄火以及輪胎抱死情況發(fā)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(chǎn)安全。相對于正常的天氣情況而言，在雨雪天氣或道路結(jié)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(tǒng)主要根據(jù)正常的天氣情況進行設(shè)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(tǒng)的要求較高，當下的大多數(shù)汽車的制動系統(tǒng)都無法滿足緊急時刻的制動要求。

3優(yōu)化傳統(tǒng)制動系統(tǒng)的方法

由于傳統(tǒng)的汽車制動系統(tǒng)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(tǒng)汽車制動系統(tǒng)優(yōu)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(shù)進行適當調(diào)節(jié)，進而使固定的參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)榭勺兓涂煽刂频膮?shù)，滿足汽車制動的要求。在傳統(tǒng)的汽車制動系統(tǒng)中，從觸發(fā)剎車系統(tǒng)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(guān)系，由于控制系統(tǒng)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?qū)刂茀?shù)進行改變的神經(jīng)優(yōu)化控制網(wǎng)絡(luò)的方式，通過搭建控制網(wǎng)絡(luò)以及變參數(shù)控制有效提升汽車的制動性能。在搭建控制網(wǎng)絡(luò)的過程中，將假設(shè)的N個控制信號中的一個信號設(shè)定為A，在多次的反饋機制練習后能夠得出實際參數(shù)，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(shù)值，在經(jīng)過這樣重復(fù)的過程后能夠得到由這些計算的數(shù)值組成的控制網(wǎng)絡(luò)。通過搭建控制網(wǎng)絡(luò)將每一個控制參數(shù)和總控制參數(shù)的誤差進行計算，那么在調(diào)節(jié)變參數(shù)控制的過程中，就需要針對不同情況有效調(diào)整制動系數(shù)使得制動系數(shù)與之相適應(yīng)，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(diào)節(jié)，滿足各種情況的制動需求。在此過程中，需要調(diào)整搭建控制網(wǎng)絡(luò)時的參數(shù)輸出層，改變其權(quán)重系數(shù)，在調(diào)整的過程中需要按照搭建控制網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)的誤差進行計算。將N個控制參數(shù)的誤差假定為Wi，總誤差假定為W，要實現(xiàn)對參數(shù)的調(diào)整，需要對Wi自身的變化梯度進行反向調(diào)整，進而有效減小誤差范圍、收攏整個控制網(wǎng)絡(luò)，并依據(jù)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(jīng)過公式調(diào)整的過程后實現(xiàn)對輸出信號的誤差有效控制的目的。

4優(yōu)化汽車制動性能網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用前景

在當前社會競爭壓力不斷增強的環(huán)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(zhì)生活的追求，在對汽車這種必要的交通工具選擇時更體現(xiàn)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(jīng)逐步成為廣大社會群眾的生活必需品，使得汽車行業(yè)的發(fā)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(yōu)勢。現(xiàn)階段，雖然國家對于交通運輸?shù)那闆r進行嚴格的管制，但各種交通事故仍然在頻繁發(fā)生，造成事故發(fā)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(wěn)定性，需要汽車具備良好的制動性能，通過優(yōu)化汽車的制動系統(tǒng)確保汽車在觸動剎車時能夠快速、安全的停止。而以上優(yōu)化汽車制動系統(tǒng)的方法仍然需要經(jīng)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(shù)方面的可行性進行檢測。在此過程中，需要由專業(yè)技術(shù)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(jīng)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(yōu)化后的汽車帶來廣闊的市場空間和前景。

結(jié)語

綜上所述，當前階段，雖然道路的建設(shè)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(xiàn)快速、穩(wěn)定的制動，就可能引發(fā)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(fā)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(shù)問題，運用現(xiàn)代科學技術(shù)優(yōu)化汽車的制動系統(tǒng)，確保汽車在任何路面上制動的安全性和穩(wěn)定性，有效提升汽車的制動性能。

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