基于人工智能控制理论的研究在汽车离合器中的应用

摘要：近20年发展进程中，汽车行业得到长足发展，基于人工智能控制理论的研究在汽车离合器中的运用对汽车行业意义重大，本文主要介绍人工智能系统中的两个重要分支：专家系统和模糊系统对汽车应用的主要影响，以期推动汽车行业的长远发展。

关键词：人工智能控制；专家系统；汽车离合器

专家系统和模糊控制系统是智能领域中的一个很重要分支，智能化的计算机系统程序和专家系统中融合大量专家水平以及某个领域中的各项知识及经验，运用人类专家相关知识不断的解决实际问题，并探寻该领域的发展方向。

1人工智能控制理论的意义

人工智能控制范围主要包含两大方面：模糊控制、专家控制体系。控制理论发展的第三个阶段是智能理论，其中前两个阶段分布是经典控制理论和现代控制理论，其共同特点主要表现在：所有的理论都是要建立在数学建模基础上，但是在时间的推移中，认识对象的范围逐步扩大，因而比较多的控制对象体现出高度的复杂性以及不确定性，精确的数学模型描述也不足以表达其内容，因而控制的要求性能也越来越高。面对这一情况，传统的控制理论体现出力不从心的情况，因而需要寻找新的理论和新的方法。在研究和模仿人的智能行为，让人工智能键入到控制理论阶段，因而也进入到控制理论发展的第三个阶段，智能控制理论。

2人工智能控制理论在汽车离合器中的应用

2.1模糊控制在汽车离合器中的应用

在汽车起步时，对离合器将会提出更高的要求，由于传统的机械换挡结构，需要复杂的操纵汽车离合器，如在起步时要求驾驶员根据道路环境，负载各类因素，准确的判断离合器中半接合点的位置，目的是保障汽车能够平稳的前行；另外需要准确的动作配合离合器的踏板及油门。因而这一系列复杂的要求会带来离合器操作的不适应，汽车起步中产生磨损以及冲击。为了应对这些缺点以及不足，所以现在对运用自动控制系统操纵手动离合器。

2.1.1控制目标

运用模糊控制可以在车辆起步中自己控制车辆的起步过程，以期适应驾驶员的顺利起步。表现为如下几个方面：如果驾驶员油门给油量比较大，这就表明驾驶员希望快速起步，并且地面的阻力也比较大，因而离合器的结合反应速度也比较快；另外，当油门给油量较少的时候，意味驾驶员想要平稳的起步，或者路面阻力比较小，因而离合器的结合速度也较慢。在这两种之间的情况可以细化为无数种，其结论也可为非线性，种类也比较多，总之，运用模糊控制方法实现不同驾驶员的意图，满足不同环境离合器起步自动控制要求。

2.1.2输入参数情况

控制目标的主要因素是路面情况，路面的情况要根据驾驶员踏油门的踏板意图直观呈现出来，所以选择的时候要根据驾驶员的意图做好直接的模糊参数输入。

（a）油门踏板的位移值

在控制电控机械式自动变速操纵系统中，将离合器的人工操作取消，只是保留驾驶员控制的油门踏板。所以驾驶员的起步意图要根据踏板的信号，踏板的深浅来分析和做出判断，如果驾驶员希望快速起步，那么冲击将会加大，如果踏的比较浅，就代表车速的平稳进行，这时候就要试图减缓结合速度。

（b）油门踏板位移变化率

驾驶员意图放映另外一个比较重要的参数是踏板的位移变化率，驾驶员踩踏时，如果想要快速起步，踩踏的将会比较急，反之，就要平缓踩踏，这意味着驾驶员希望结合速度降低，因而，选择相关的油门踏板位移时，要求变化率作为模糊控制的两个重要输入参数，因而两个参数其关系有其并列性，但由于油门踏板位移的重要性要高于油门踏板的位移整体变化速率，因而取值的时候要更加细心[1]。

2.2专家系统在汽车离合器中的应用

专家系统的分层构造，设计过程中要简化设计状态空间，汽车离合器设计专家系统需要运用分层构造方式，顶层作为设计层，然后是主参数设计层，以及底层详细设计层。汽车离合器设计首先需要了解离合器驱动方式，离合器的工况和路况，另外需要确定其工作的摩擦面数，空间布局方式。当确立各个方案要素都符合条件时，进入下一阶段主参数设计，离合器主参数是根据汽车整车参数、发动机参数、变速箱参数、离合器操纵系统等经过系统匹配计算得出最佳数值，通过对离合器的传递扭矩、滑磨功、踏板力等进行校核符合要求后再进行底层详细设计，底层详细设计是由设计结果和加工工艺共同决定的[2]。

3结语

智能化思想中模糊理论的产生以及发展，可以推动控制理论的前行。另外，设计型专家更多的停留在理论知识研究方向，实际应用较少，基于人工智能的控制理论的研究进入实际应用，要开展的工作设想分为如下两个方面：第一，程序应易实现代码重用，方便知识库之间的相互移动；第二，程序的对外接口提供。

参考文献：

[1]陈虹，宫洵，胡云峰，刘奇芳，高炳钊，郭洪艳.汽车控制的研究现状与展望 [J].自动化学报.2013(04)：3-5.

[2]赵阳.柔性制造在汽车加工制造中的嵌入与应用[J].科技创业家.2014(07):6-8.

作者简介:谢茂青 (1974.12-)，男，籍贯：浙江杭州，毕业院校：浙江大学，学历：硕士研究生，职称：高级工程师。