PID算法在汽车底盘测功机中的应用与实现.pdfVIP

MicrocomputerAppficafionsVo1．25，No．9，2009 开发应用 微型 电脑应用 2009年第25卷第9期 文章编号：1007-757X(2009)9-0029-02 PID算法在汽车底盘测功机中的应用与实现 丁月华，郑志伟 摘 要：针对汽车 自动检测系统的底盘测功机模块，采用一种基于反馈的HD 自动控制方法，根据汽车的实时速率，经过 PID控制器调控，产生一个阻力，作用于汽车驱动轮 ，控制汽车的速度，逐步使汽车速率稳定在一个满足测量精度要求的范 围内，从而使得 系统 自动完成汽车功率的检测。该方法的使用，克服了汽车功率实际检测3-中的难点，运用简单，操作灵活 方便，结果精确、稳定、可靠。 关键词：检测；微分；算法；测功机 中图法分类号：TP273 文献标志码：A 0 引言 全部三个单元，可以取其中的一到两个单元，即也有 H 和 PD控制，但比例控制单元P是必不可少的。 随着汽车工业的迅猛发展，交通的安全性越来越受到人 们的重视，因而汽车检测技术的重要性 日益突出，而动力性 2 PID算法控制原理 (功率)检测便是其中重要一项。作为大型实验设备，汽车 底牌测功机可以模拟汽车道路试验的各种工况，完成汽车的 因为 PID 是基于反馈的一种工业控制方法，即控制器 动力性 (功率)检测试验等多项相关专项试验，并与通常的 预先设定一个数值c(，将被控制对象产生的量作为输入量 道路试验相比，具有试验精度高、数据稳定可靠等优点 ”【。 r(O，经过控制器调节，产生一个输出量u(O(一般是另一种 根据物理学原理：功率=力×速度，所以要测出功率， 性质的量)，作用于被控对象，使之状态发生改变，最终达 必须测出力和速度的值。然而要比较精确的测出这两个值， 到使其输出值等于设定值。示意图如图1所示： 必须让汽车启动之后处于一个相对稳定的状态，即速度恒定 输入 输入值，( 的状态 (依据国家标准GB18276．2000，实际检测速度与设定 检测速度的运行误差为士0．5km／h)，但由于机械系统运动惯 ＼＼对象／／—== Il控制器Il ＼对象／／『 量大，且不同车型惯量不同，同时存在失控死区、非线性、 图 l 滞后反应等调等调速反馈方面的难度，仅依靠人去脚踩油门 HD控制器由比例单元 (P)、积分单元 ()和微分单 或一般的方法是不可能使汽车的速度稳定在一个比较精确 元 (D)组成。其输入r(f)与输出 “(的关系为： 的范围。因此如何使汽车的速度恒定在某一数值，成为了完 成检测 问题的关键。 (f)：Kp·Po)+尉·fP(t)dt+ ·—ae-(t) 在此我们采用了基于反馈的PID (自适应)算法 自动控 dr 制系统，根据汽车的实时速率，经过 HD控制器调控，产 其中：u(t)为控制器的输出值 ，P(f)为稳态偏差(设定值 生一个阻力，作用于汽车驱动轮，控制汽车的速度，逐步使 与输入值的差)e(t)=c(t)-r(O， 为比例系数， 为积分系 汽车速率稳定在一个满足测量精度要求的范围内，从而完成 数，Kd为微分系数。 汽车功率的测试。 比例项：及时成 比例的反应控制系统偏差信号P(，只要