莊佳琪

摘 要：汽車作為人類主要的交通運(yùn)輸工具，為人們的出行提供了諸多便利。隨著時(shí)代的發(fā)展，汽車的運(yùn)動(dòng)性能也在不斷改進(jìn)和提升。汽車的運(yùn)行需要在保證安全性的前提下有效提升其速度。當(dāng)前階段，在衡量汽車性能的過程中，汽車的制動(dòng)功能為其中的一個(gè)主要關(guān)鍵性因素，要保證汽車較高的性能，需要在制動(dòng)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(duì)汽車制動(dòng)的優(yōu)化控制方法進(jìn)行簡(jiǎn)要分析和探究。

關(guān)鍵詞：汽車制動(dòng);優(yōu)化;控制方法

引言

保證汽車良好的制動(dòng)性能，對(duì)于確保駕駛員及乘車人員的生命財(cái)產(chǎn)安全具有至關(guān)重要的意義。而汽車的制動(dòng)性能在很大程度上取決于輪胎剎車時(shí)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(jìn)而導(dǎo)致汽車的制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)剎車延時(shí)的情況，在緊急情況下，這種延遲可能會(huì)造成車輪抱死的情況，進(jìn)而威脅駕駛員與乘車人員的人身安全。因此，需要對(duì)汽車制動(dòng)性能進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而保證汽車在任何路面情況下的制動(dòng)性能。

1汽車制動(dòng)的原理

汽車在行駛過程中，需要發(fā)動(dòng)裝置、動(dòng)力設(shè)備等正常元器件的配合使用，同時(shí)，需要利用具備較復(fù)雜性的算法對(duì)汽車的制動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，在遭遇突發(fā)情況時(shí)，使得輪胎能夠迅速抱死，進(jìn)而有效增大摩擦力，使汽車能夠及時(shí)剎車，避免事故的發(fā)生。在汽車制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，需要各制動(dòng)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(lái)。汽車在行駛過程中，若遭遇意外突發(fā)情況，則駕駛員會(huì)迅速踩下油門進(jìn)行剎車，進(jìn)而使剎車的瞬時(shí)車速和剎車距離兩個(gè)控制量形成相互制約的關(guān)系，同時(shí)，這兩個(gè)控制量都有共同的參數(shù)，在車速較大的情況下，會(huì)使車輪的速度發(fā)動(dòng)機(jī)功耗發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)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(jìn)而提升了汽車制動(dòng)剎車的危險(xiǎn)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(jìn)而造成了汽車在特殊路面制動(dòng)過程中剎車距離較長(zhǎng)的情況。

2摩擦力非線性關(guān)系是影響汽車制動(dòng)性能的主要因素

在我國(guó)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(jī)械式ABS系統(tǒng)進(jìn)行制動(dòng)，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(dòng)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(huì)發(fā)生一些緊急的意外情況，在這些情況發(fā)生時(shí)，就能夠凸顯這些制動(dòng)系統(tǒng)的缺陷和不足。造成制動(dòng)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(jìn)而導(dǎo)致汽車制動(dòng)系統(tǒng)奏效的時(shí)間延長(zhǎng)，在緊急情況發(fā)生時(shí)，如果汽車的油門瞬間熄火以及輪胎抱死情況發(fā)生，就會(huì)導(dǎo)致汽車失控，進(jìn)而造成難以估量的損失，隨時(shí)危害駕駛員及乘車人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。相對(duì)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(dòng)系統(tǒng)主要根據(jù)正常的天氣情況進(jìn)行設(shè)定，因此，難以滿足特殊天氣和特殊路面的制動(dòng)需求，而汽車在這種特殊天氣和特殊路面的情況下對(duì)于制動(dòng)系統(tǒng)的要求較高，當(dāng)下的大多數(shù)汽車的制動(dòng)系統(tǒng)都無(wú)法滿足緊急時(shí)刻的制動(dòng)要求。

3優(yōu)化傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)的方法

由于傳統(tǒng)的汽車制動(dòng)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(dòng)性能隨著不同天氣及路面的情況需求進(jìn)行強(qiáng)弱的改變。在以往的對(duì)傳統(tǒng)汽車制動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化控制方法的研究中，有人員表示可以通過對(duì)制動(dòng)的控制參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，進(jìn)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(dòng)的要求。在傳統(tǒng)的汽車制動(dòng)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(shí)間都在很大程度上取決于汽車的行駛速度。通過當(dāng)前的能夠?qū)刂茀?shù)進(jìn)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(dòng)性能。在搭建控制網(wǎng)絡(luò)的過程中，將假設(shè)的N個(gè)控制信號(hào)中的一個(gè)信號(hào)設(shè)定為A，在多次的反饋機(jī)制練習(xí)后能夠得出實(shí)際參數(shù)，并將所有N歌控制信號(hào)運(yùn)用反饋機(jī)制進(jìn)行計(jì)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(jì)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(gè)控制參數(shù)和總控制參數(shù)的誤差進(jìn)行計(jì)算，那么在調(diào)節(jié)變參數(shù)控制的過程中，就需要針對(duì)不同情況有效調(diào)整制動(dòng)系數(shù)使得制動(dòng)系數(shù)與之相適應(yīng)，進(jìn)而有效改善汽車在不同天氣與路面情況下的制動(dòng)效果，進(jìn)而可大可小、可強(qiáng)可弱的調(diào)節(jié)，滿足各種情況的制動(dòng)需求。在此過程中，需要調(diào)整搭建控制網(wǎng)絡(luò)時(shí)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(jìn)行計(jì)算。將N個(gè)控制參數(shù)的誤差假定為Wi，總誤差假定為W，要實(shí)現(xiàn)對(duì)參數(shù)的調(diào)整，需要對(duì)Wi自身的變化梯度進(jìn)行反向調(diào)整，進(jìn)而有效減小誤差范圍、收攏整個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)，并依據(jù)逐層遞減的推理方法將每個(gè)輸出信號(hào)的修正方式進(jìn)行推理，進(jìn)而在經(jīng)過公式調(diào)整的過程后實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出信號(hào)的誤差有效控制的目的。

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

在當(dāng)前社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)壓力不斷增強(qiáng)的環(huán)境下，當(dāng)代社會(huì)的年輕人越來(lái)越喜歡追求新鮮感與刺激感，進(jìn)而滿足他們對(duì)物質(zhì)生活的追求，在對(duì)汽車這種必要的交通工具選擇時(shí)更體現(xiàn)出了他們對(duì)多方面性能的需求。而對(duì)于當(dāng)代的中年人來(lái)說，汽車通常作為日常出行的代步工具，當(dāng)前階段，汽車已經(jīng)逐步成為廣大社會(huì)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?cè)谶x購(gòu)汽車作為代步工具的過程中，對(duì)于汽車的各項(xiàng)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(diǎn)，那么會(huì)成為其在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的強(qiáng)有力的優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)階段，雖然國(guó)家對(duì)于交通運(yùn)輸?shù)那闆r進(jìn)行嚴(yán)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(dòng)性能，通過優(yōu)化汽車的制動(dòng)系統(tǒng)確保汽車在觸動(dòng)剎車時(shí)能夠快速、安全的停止。而以上優(yōu)化汽車制動(dòng)系統(tǒng)的方法仍然需要經(jīng)過大量的檢驗(yàn)才能最終確定其可行性，檢驗(yàn)工作需要在有效控制汽車的造價(jià)成本的前提下對(duì)技術(shù)方面的可行性進(jìn)行檢測(cè)。在此過程中，需要由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行全面分析與探究，在汽車的造價(jià)成本上，需要確保其能夠被普遍的社會(huì)大眾所接受。針對(duì)我國(guó)當(dāng)前的國(guó)情而言，大部分老百姓的經(jīng)濟(jì)收入能夠?yàn)樽约旱募彝ヌ峁┙】蛋踩纳罘绞?，而他們?duì)于汽車安全性的重視能夠?yàn)閮?yōu)化后的汽車帶來(lái)廣闊的市場(chǎng)空間和前景。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)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(wú)法實(shí)現(xiàn)快速、穩(wěn)定的制動(dòng)，就可能引發(fā)安全事故，進(jìn)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(wú)法改變的制動(dòng)參數(shù)問題，運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)優(yōu)化汽車的制動(dòng)系統(tǒng)，確保汽車在任何路面上制動(dòng)的安全性和穩(wěn)定性，有效提升汽車的制動(dòng)性能。

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