【正文】 ； I=d2， 表示駕駛員意圖是使車(chē)輛加速； 2023/3/2 27 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）汽車(chē)工程學(xué)院 3） 綜合得到最佳檔位 如果 I的推理結(jié)果為 “ 保持 ” ， 說(shuō)明駕駛員無(wú)明顯的加速或減速意圖 ， 最佳檔位由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出決定 ， 即 。 對(duì)于圖 MIMO網(wǎng)絡(luò) ， 設(shè) 是 N維輸入向量 ， ， i=1， 2， ? S，是隱層第 i個(gè)徑向基函數(shù)中心 ， 是與 X同維數(shù)的向量 ， 網(wǎng)絡(luò)有 M個(gè)輸出 .隱層第 i結(jié)點(diǎn)的輸出 lastG 1ilast gG ?? 1ii gg ?? 1ilast gG ?? ilast gG ?ii ? ilast ilast ? ?Tn21 x,x,x ?? ? ?ini2i1i c,c,cC ??iz ?iCXfz ?i=1， 2， ? ， S， 其中 ， 表示隱層中心與輸入向量的 Euclidean距離 。 通常采用直接計(jì)算法和自組織學(xué)習(xí)選取 RBF中心法 。 2023/3/2 29 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）汽車(chē)工程學(xué)院 2） 自組織學(xué)習(xí)選取 RBF中心 ：此時(shí) RBF的中心不固定 ， 隱單元數(shù)目比訓(xùn)練樣本數(shù)目少的多 。 對(duì)于全部樣本 N反復(fù)進(jìn)行以下 3步驟： （ 2） 輸入樣本與隱層中心的距離 ， 并找出與樣本 k距離最小的中心 l： ， 1≤i≤S ， k=1,2,? N 式中 ， k—— 樣本號(hào) , N—— 樣本總數(shù) i—— 隱層中心號(hào) ， S—— 隱層中心總數(shù) 。 （ 1） 給定初始權(quán)值 ， 訓(xùn)練樣本逆相關(guān)陣初始值 PSXS(0)和遞推迭代的結(jié)束值 ， 對(duì)于輸入的樣本 ， 遞推過(guò)程如下 : （ 2） 根據(jù)輸入的樣本和調(diào)整好的中心 ， 計(jì)算隱層結(jié)點(diǎn)的輸出 ， i=1， 2， ...S )n(RP(n) 1?)0(W SM? minE ? ? ???????? ??? ??R1j 22ijjii 2)cx(expCXz? （ 3） 計(jì)算增益矩陣 其中 ， λ 為遺忘因子 。 液力機(jī)械式自動(dòng)變速器中 ， 由于液力變矩器的液力損失 ， 加上駕駛員操縱不當(dāng) ， 使得變矩器可能經(jīng)常工作在低效率區(qū) ， 影響了整機(jī)的使用效率 ， 加大了作業(yè)成本 ， 從這種情況下出發(fā) ， 利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模式識(shí)別能力 ， 對(duì)輸入的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi) ， 辨別最佳換檔時(shí)刻 ， 確定合適的檔位 ， 從而改變變矩器的工作狀態(tài) ， 使其工作在高效區(qū) 。 效率η/% 0 400 800 1200 1600 2023 20 40 60 80 I II III IV 0 2023/3/2 34 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）汽車(chē)工程學(xué)院 輸出轉(zhuǎn)矩/kN.m 1 2 3 4 I II III IV 0 0 480 800 1200 1600 2023 液力機(jī)械變速器輸出轉(zhuǎn)速 / 1min??r圖 4D180型液力機(jī)械式變速器輸出轉(zhuǎn)速 / 1min??r（ 2） 控制原理 在不同的油門(mén)開(kāi)度下將相鄰兩檔的換檔點(diǎn)連結(jié)起來(lái)形成換檔線(xiàn) ， 這樣有 3條換檔線(xiàn)將整個(gè)工作區(qū)分為 4個(gè)檔位區(qū) ， 當(dāng)工作點(diǎn)通過(guò)該線(xiàn)時(shí) ， 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)換檔 。 隱層的節(jié)點(diǎn) k的輸出 k31j jkjkk xwxWy ?? ???? ??2023/3/2 35 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）汽車(chē)工程學(xué)院 )y(exp1 1)y(y kkk ????? 式中 : 為連接隱層第 k節(jié)點(diǎn)和輸入層的權(quán)向量 ， ， k=1， 2， ? ， 7； θ 為隱層的閾值向量 ， ； x為網(wǎng)絡(luò)的輸入向量 ， 。 使得誤差 最小 ， 式中 :Y為網(wǎng)絡(luò)希望輸出 ， 。 利用合適的輸入輸出樣本訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)的權(quán) 、 閾值 ， 然后 ， 任給一個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù) x，網(wǎng)絡(luò)將輸出這個(gè)數(shù)據(jù)的中心 ， 通過(guò)判斷它到各個(gè)檔位編碼的歐氏距離 ， 實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸入數(shù)據(jù)分類(lèi) 。 金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的出現(xiàn)和電子技術(shù)在汽車(chē)上的應(yīng)用 ， 使得轎車(chē)無(wú)級(jí)變速迅速發(fā)展 。 無(wú)級(jí)變速控制包括 速比控制 和 線(xiàn)壓控制 。 主從錐盤(pán)均為組合結(jié)構(gòu) ， 一端固定 ， 另一端可軸向移動(dòng) ， 2個(gè)軸向移動(dòng)錐盤(pán)分別由 2023/3/2 37 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）汽車(chē)工程學(xué)院 液 壓缸 驅(qū)動(dòng)。 模 糊 化 模 糊 控制算法 模 糊 判決 被 控 對(duì) 象 Y U E EC e s dtd/C 圖 含模糊控制器的系統(tǒng)框圖 具有上述模糊控制器的系統(tǒng)方程框圖見(jiàn)圖 。零 (ZE)—— 在控制區(qū)域中心左右 。 無(wú)級(jí)變速器液壓系統(tǒng)模糊控制規(guī)則見(jiàn)表 ， 用該表就可以根據(jù)偏差 E及其變化率 C來(lái)決定無(wú)級(jí)變速器液壓系統(tǒng)的補(bǔ)償量 U。語(yǔ)言變量的論域分別為 E={6， 5， 4， 3， 2， 1， 0， +1， +2， +3， +4， +5， +6} C={6， 5， 4， 3， 2， 1， 0， +1， +2， +3， +4， +5， +6} U={7， 6， 5， 4， 3， 2， 1， 0， +1， +2， +3， +4， +5， +6， +7} ③ 模糊控制規(guī)則 模糊控制規(guī)則是建立在具體過(guò)程行為規(guī)律的基礎(chǔ)上 ， 憑借人的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)加以總結(jié)和提煉 ， 制定出的推理語(yǔ)言式控制策略 ， 其特點(diǎn)是將注意力只集中在被控效果上 ， 依據(jù)人對(duì)過(guò)程規(guī)律經(jīng)驗(yàn)上的把握 ， 達(dá)到對(duì)目標(biāo)的精確控制 。 ② 模糊信息 相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制區(qū)域內(nèi) ， 將描述轉(zhuǎn)速偏差的語(yǔ)言變量 E、 偏差變化率 C以及轉(zhuǎn)速補(bǔ)償?shù)恼Z(yǔ)言 2023/3/2 39 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）汽車(chē)工程學(xué)院 變量 E、 偏差變化率 C以及轉(zhuǎn)速補(bǔ)償?shù)恼Z(yǔ)言變量 U劃分為如下 7個(gè)最優(yōu)模糊區(qū) :正大 (PB)—— 在控制區(qū)域內(nèi)靠近上邊界附近 。 ② 控制系統(tǒng)原理 控制系統(tǒng)原理見(jiàn)下圖 。 為了使發(fā)動(dòng)機(jī)在所有行使路況下性能達(dá)到最優(yōu)狀態(tài) ， 研究以模糊控制算法為基礎(chǔ)的電液控制系統(tǒng) ， 電液無(wú)級(jí)變速系統(tǒng)可以很好地適應(yīng)各種行使路況 ， 克服功率不足 ， 平滑性差等缺點(diǎn) 。即使無(wú)級(jí)變速器由于靠摩擦傳動(dòng) ， 效率較低 ， 但具有傳動(dòng)比連續(xù) 、 傳動(dòng)動(dòng)力平穩(wěn) 、 操縱動(dòng)力平穩(wěn) ， 操縱方便等特點(diǎn) 。控制器可根據(jù)工況正確識(shí)別換檔點(diǎn) ， 通過(guò)換檔使變速器工作在各檔高效率區(qū) 。 閾值的調(diào)整具有和權(quán)值類(lèi)似的形式 。 給定輸入輸出樣本 (X， Y)， 權(quán)值按下式調(diào)整 W ? ?k3k2k1k w,w,wW ?? ?721 , ???? ?? ? ?321 x,x,xx ? ],[ )(3)(2)(1)( outoutoutout yyyY ? piii xWEW ??? ?????? 式中 : 為各層的輸入向量 。 由于實(shí)際換檔時(shí)有 “ 速差 ” 存在 ， 即系統(tǒng)升檔與降檔曲線(xiàn)不重合 ， 這樣就應(yīng)該有 2個(gè)網(wǎng)絡(luò)分別識(shí)別升 、 降檔狀態(tài) 。 （ 1） 換檔控制策略 4D180型液力機(jī)械式變速器具有前進(jìn) 、 后退檔位各 4個(gè) 。 （ 5） 更新矩陣 P (n)K(n)e1)(nW)n(W jTjTj ?? )n(1)Z(nW)n(y)n(y)n(yn(e Tjdjjdjj ????)n(ydj ? ? ?/)1n(PZ(n)K(n)1)P(n)n(P ????（ 6）誤差評(píng)價(jià)函數(shù) E(n)， 如果 E 轉(zhuǎn)（ 3）繼續(xù)計(jì)算，否則迭代結(jié)束。 ? ? ? ?s/kint1/1)k( ???（ 二 ） RBFN網(wǎng)絡(luò)權(quán)值的遞推最小二乘算法 RLS如下 : 對(duì)于多輸入多輸出的 RBF網(wǎng)絡(luò) ， 由上可知網(wǎng)絡(luò)的輸出為 j=1， 2， ?M 在第 n時(shí)刻 ， 定義誤差評(píng)價(jià)函數(shù)為 式中 ， λ 稱(chēng)為遺忘因子 ， 其作用是將過(guò)去樣本對(duì)當(dāng)前估計(jì)值的影響逐漸忘掉 ， 使估計(jì)值盡量反映當(dāng)前樣本特性 ， ， ， 分別表示輸出節(jié)點(diǎn) j的誤差 、 期望輸出和實(shí)際輸出 。 考慮到需要在線(xiàn)完成換擋規(guī)律的學(xué)習(xí) ， 采用簡(jiǎn)單且很有效的 Kmeans法調(diào)整隱層中心 ， 采用遞推最小二乘算法 RLS調(diào)節(jié)權(quán)值 。 當(dāng)RBF的中心確定之后 ， 隱單元的輸出是已知的 ， 網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值就可以通過(guò)求解線(xiàn)性方程組確定 。 RBF網(wǎng)絡(luò)的輸出層和隱含層所完成的任務(wù)各不相同 ， 因此它們的學(xué)習(xí)策略也不相同 。 如果 I的推理結(jié)果為 “ 減速 ” ， 當(dāng) ， ， 換為新檔；否則 ， 保持原檔位 。 1x234x ig?1ig?1i?0 0 1 0 I 1 ? ?dZ M B N Z P Z M B (a) 油門(mén)踏板 (b) 踏板變化率 (c) 駕駛意圖 I隸屬度 圖 各模糊變量 2023/3/2 26 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）汽車(chē)工程學(xué)院 對(duì)于圖 ， 根據(jù)這些駕駛經(jīng)驗(yàn)的總結(jié) ， 制定以下九條推理規(guī)則： if β =Z and dβ =N then I=M if β =Z and dβ =Z then I=M if β =Z and dβ =P then I=B if β =M and dβ =N then I=Z if β =M and dβ =Z then I=M if β =M and dβ =P then I=B if β =B and d