使用基于模型的設計 開(kāi)發(fā)側翻穩定性控制系統

　　優(yōu)化算法使用與各邊界之間的有符號距離來(lái)更新控制器參數。在構造優(yōu)化問(wèn)題時(shí)，優(yōu)化算法所采用的方式獨立于計算系統狀態(tài)的數值解法?？梢允褂没谔荻然蚍腔谔荻鹊姆椒?，例如遺傳算法。在本例中，給定控制器的切換特性和后續的非平滑行為，基于梯度的解法很難得出全局解決方案。因而使用了模式搜索算法。在實(shí)踐中，我們建議在多種類(lèi)型的優(yōu)化方法之間切換，以確保優(yōu)化算法能夠找到全局極值，并排除收斂到成本函數局部最小值的情況。
控制器驗證與性能驗證
　　
　　

　　圖 3：在以 50 英里/小時(shí)的時(shí)速下執行 fishhook 操控實(shí)驗時(shí)，配有 ESC 和未配有 ESC 的 SUV 的可視化行為演示。藍色的 SUV 配備了經(jīng)過(guò)優(yōu)化的 ESC，紅色 SUV 未配備 ESC。

　　圖 3 以形象的方式展示了優(yōu)化后的 ESC 避免車(chē)輛側翻的性能。紅色的汽車(chē)未配備控制器，發(fā)生了側翻；而藍色汽車(chē)配備了經(jīng)過(guò)優(yōu)化的控制器。通過(guò)這樣的仿真，我們就能論證可避免 SUV 側翻的控制器設計，從而極大地減少了道路調優(yōu)的次數，避免完全依賴(lài)實(shí)際車(chē)輛測試。

后續步驟和結束語(yǔ)

　　在設計工作中，后續步驟通常涉及將控制算法從 Simulink 模型轉為在底盤(pán)控制器上實(shí)現的代碼。要在車(chē)輛投產(chǎn)之前執行設計驗證，可利用集成化快速原型設計和半實(shí)物（HIL）仿真工具，通過(guò)配有測量?jì)x表的原型汽車(chē)進(jìn)行代碼的道路測試?？梢允褂蒙a(chǎn)代碼生成工具來(lái)實(shí)現算法，獲得在原型汽車(chē)上實(shí)現的代碼，這種方法能夠最小化轉化過(guò)程中的錯誤，并進(jìn)一步加速車(chē)輛開(kāi)發(fā)過(guò)程。此外，使用此模型，工程師還可在不同的車(chē)輛配置下測試控制器，支持快速修改，最大化控制器設計在多種車(chē)輛程序中的重用。

　　本文強調了基于模型的設計在開(kāi)發(fā)解決側翻問(wèn)題的 ESC 算法中的應用，此外還展示了一種根據設計需求自動(dòng)調優(yōu) ESC 的方法。