车辆稳定控制技术：噪声因子对系统性能的影响

稳控系统控制参数的稳健性设计，关键就是需要考虑噪声因子的影响。通过寻找可控因子的最佳组合，使得稳控系统性能的波动主要由可控因子决定，降低噪声因子导致的性能波动。由于稳控系统标定参数中的增减压速率是比较关键的参数，因此，影响增减压速率的噪声因子要在标定中重点考虑。在稳控系统硬件匹配中，研究过轮缸增压、减压过程在一个PWM载波周期T中的压力变化率，可以得到稳控系统压力调节的特性，如式（6-1）所示。

式中，稳控系统的可控因子是阀的流量分辨率系数ξ，其他参数均为噪声因子。噪声因子C_qA与HCU中增压阀节流孔结构参数有关，Δp与驾驶人的踏板力大小有关，ρ与制动液类型有关，S_pc中的噪声因子主要与轮缸各组件有关。正常情况下，可以认为在产品制造和使用中变化不大的尺寸因素一致性较好，因此不考虑噪声因子C_qA、A_b的影响。

考虑产品磨损、老化导致的尺寸与性能差异，其中以磨损件、橡胶和塑料件的弹性模量和刚度等为主要噪声因子，同时，也要考虑产品使用中更换可能导致的差异，例如制动液的参数变化等。考虑制动盘磨损的情况，制动盘磨损后，在回位弹簧的作用下，制动间隙不会有大的改变，但轮缸在补偿磨损时会增大系统管路里的制动液容积。在稳控系统实际应用中，外部噪声因子对稳控系统控制影响也很大。驾驶人踏板力不同、路面附着力不同、车辆载荷不同时，主缸和轮缸的压力水平也不同。一般在踏板力大、高附路面、大载荷时，主缸压力水平较高，而在踏板力小、低附路面、小载荷时主缸压力水平较低。由于轮缸压力水平主要由路面附着决定，主缸与轮缸的压差Δp随工况的差异较大。(www.xing528.com)

考虑到噪声因子的影响，在进行软件标定时，可控因子ξ的选取应注意两方面问题：一是ξ要满足标定工况正常的控制要求，二是存在干扰噪声时与正常控制要求的偏离要尽可能小。对于有些影响较大的噪声因子，不可能采用相同的ξ参数，此时就需要进行相应的噪声识别，并根据识别结果修正可控因子ξ的参数设置。以制动压差为例，在稳控系统软件标定中，就需要根据车辆减速度来识别高附和低附工况，以及主缸的压力水平，然后对不同工况采用不一样的可控因子ξ。由于车辆上有四个车轮，相应就有四个通道的特性。因此，不仅是一个通道中由于使用的零件参数差异存在零件间噪声，在通道与通道间由于管路结构不同和零件参数不同也会产生零件间噪声。对于稳控系统控制而言，后轮与前轮之间的零件间噪声可以不考虑，而两个后轮之间以及两个前轮之间的零件间噪声比较重要。从稳控系统控制的稳定性考虑，通常采用后轮低选控制策略。类似的，考虑控制稳定性，对两前轮轮缸的零件间噪声也需要进行控制。控制方法与后轮一样，首先是从制动管路的结构上来保证，当确定是系统固有结构产生的零件间噪声时，再利用软件标定参数ξ来修正。