使用基于模型的設計 開發(fā)側(cè)翻穩(wěn)定性控制系統(tǒng)

　　優(yōu)化算法使用與各邊界之間的有符號距離來更新控制器參數(shù)。在構(gòu)造優(yōu)化問題時，優(yōu)化算法所采用的方式獨立于計算系統(tǒng)狀態(tài)的數(shù)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(xù)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。在實踐中，我們建議在多種類型的優(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(shù)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/小時的時速下執(zhí)行 fishhook 操控實驗時，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 避免車輛側(cè)翻的性能。紅色的汽車未配備控制器，發(fā)生了側(cè)翻；而藍色汽車配備了經(jīng)過優(yōu)化的控制器。通過這樣的仿真，我們就能論證可避免 SUV 側(cè)翻的控制器設計，從而極大地減少了道路調(diào)優(yōu)的次數(shù)，避免完全依賴實際車輛測試。

后續(xù)步驟和結(jié)束語

　　在設計工作中，后續(xù)步驟通常涉及將控制算法從 Simulink 模型轉(zhuǎn)為在底盤控制器上實現(xiàn)的代碼。要在車輛投產(chǎn)之前執(zhí)行設計驗證，可利用集成化快速原型設計和半實物（HIL）仿真工具，通過配有測量儀表的原型汽車進行代碼的道路測試。可以使用生產(chǎn)代碼生成工具來實現(xiàn)算法，獲得在原型汽車上實現(xiàn)的代碼，這種方法能夠最小化轉(zhuǎn)化過程中的錯誤，并進一步加速車輛開發(fā)過程。此外，使用此模型，工程師還可在不同的車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輛程序中的重用。

　　本文強調(diào)了基于模型的設計在開發(fā)解決側(cè)翻問題的 ESC 算法中的應用，此外還展示了一種根據(jù)設計需求自動調(diào)優(yōu) ESC 的方法。