[發明專利]工程運輸車行駛綜合性能控制系統及方法

無效

• 申請號: 201310071349.X
• 申請日: 2013-03-06
• 公開（公告）號: CN103116273A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 孫建民;周慶輝;朱愛華;劉永峰;梁煥英
• 申請（專利權）人: 北京建筑工程學院
• 主分類號: G05B13/00
• 分類號: G05B13/00
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮勇

技術領域

本發明涉及一種工程運輸車行駛綜合性能控制技術，尤其涉及一種工程運輸車行駛綜合性能控制系統及方法。

背景技術

在絕大多數建筑工程機械化的施工過程中，工程機械是必不可少的裝備，一些工程領域諸如公共建筑、市政道路、橋梁等都會應用到工程運輸車輛。

惡劣的作業條件、復雜的地形以及毫無規律可言的作業阻力等，使得工程車輛在行駛或作業過程中必然會伴隨著強烈的顛簸和沖擊。作業過程中產生的振動直接影響著是否可以高效可靠地完成一定的作業任務，也直接影響著司機的疲勞狀態、反應及協調能力，同時也關乎司機的身心健康。為了保證工程運輸車輛完成作業任務，并且減少對司機的身心健康的損害，降低車輛的振動顯得尤為重要。運輸車輛的操縱安全性和乘坐舒適性關系到車輛行駛及作業的可靠性，關系到這一產品在新時期的競爭力。

現有技術中的工程運輸車行駛綜合性能控制方法主要有PID控制和模糊控制兩種：

傳統PID控制是基于被控對象的數學模型以及對控制系統要求的性能指標來設計控制器的，而且可以對控制規律加以數學描述；而模糊控制是根據專家經驗和知識總結出的一些模糊控制規則，構成了描述非線性、復雜系統的模糊關系，是通過被控對象輸出偏差和偏差的變化與模糊關系的推理來合成從而得到控制量的，然后對系統性能進行控制的一種智能控制方法。

上述兩種控制方法均屬于能用顯式表達的控制方法，控制的效果也不盡滿意。

發明內容

本發明的目的是提供一種控制效果好的工程運輸車行駛綜合性能控制系統及方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明的工程運輸車行駛綜合性能控制系統，包括PID控制模塊、模糊控制模塊、神經網絡模塊；

所述模糊控制模塊通過以下模糊控制規則對PID控制模塊的三個參數K_P、K_I、K_D進行調節：

U=-[∂E+(1-∂)C],∂∈[0,1]]]>

其中：為模糊控制的修正因子，E是偏差的變化量經過模糊化的模糊量，C是偏差的變化率經過模糊化的模糊量，U代表K_P、K_I或K_D；

所述神經網絡模塊通過在線學習功能來調整所述模糊控制規則中的值，得到滿足條件的模糊控制規則；

所述PID控制模塊對工程運輸車輛行駛綜合性能進行控制。

本發明的上述的工程運輸車行駛綜合性能控制系統實現BP神經網絡模糊PID控制的方法，包括步驟：

第一步，選擇合適的BP神經網絡結構，也就是要確定神經網路的層數、各層的節點數；

第二步，需要選擇合適的學習速率和慣性系數，然后再給出各層的加權系數初始值；

第三步，通過采樣獲得系統的輸入量r(k)和輸出量y(k)，然后計算出誤差e(k)＝y(k)-r(k)；

第四步，調整模糊規則的修正因子；

第五步，利用模糊控制在線調整PID控制器的三個參數；

第六步，根據PID模塊中的控制算法得出u(k)，然后將其輸入到被控對象即工程車輛座椅懸架系統；

第七步，根據神經網絡模塊中輸出層和隱含層的修正加權系數的公式得出修正系數；

第八步，最后令k＝k+1返回到第三步進行循環計算。

由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明實施例提供的工程運輸車行駛綜合性能控制系統及方法，結合各種控制技術的優點，把BP神經網絡控制、模糊控制以及PID控制三種控制方法相結合設計出的一種基于BP神經網絡的自適應模糊PID控制器，將該控制器應用于工程運輸車輛座椅懸架系統，提高工程運輸車輛行駛綜合性能。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的工程運輸車行駛綜合性能控制系統的結構示意圖；