本文關鍵詞：基于EPS的車道保持輔助控制算法設計與實驗驗證

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【摘要】：近年來汽車主動安全引起專家學者和消費者的廣泛關注,即在車輛有發(fā)生危險的趨勢時采取措施避免危險發(fā)生。駕駛員輔助系統(tǒng)(Driver Assisted System,DAS)是典型的汽車主動安全技術之一,包括車道保持輔助系統(tǒng)(Lane Keeping Assisted System,LKAS)、自動泊車輔助系統(tǒng)和倒車輔助系統(tǒng)等。LKAS是針對駕駛員因瞌睡、接打電話、與乘員聊天等導致注意力分散而未控制車輛致使其偏離車道而設計的一種DAS子系統(tǒng),保證車輛在車道內(nèi)安全行駛。本文結(jié)合國家自然科學基金項目“基于駕駛員特性的新型線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制機理和評價方法研究”(編號:51575223),在充分研究國內(nèi)外LKAS相關研究和科研成果基礎上,建立包含駕駛員類型的車道偏離預警算法和基于電動助力轉(zhuǎn)向(Electric Power Steering,EPS)系統(tǒng)的LKAS主動控制算法,并通過Car Sim與Matlab/Simulink聯(lián)合仿真實驗和硬件在環(huán)試驗臺實驗驗證預警算法和主動控制算法的有效性,本文主要研究內(nèi)容如下:(1)針對LKAS預警算法精度有限導致LKAS誤警率較高的問題,本文結(jié)合駕駛員類型的多樣性建立多模式跨道時間(Time to Lane,TLC)算法和多模式基于未來偏移距離(Future Offset Distance,FOD)算法,針對不同算法適用工況不同和單一算法難以覆蓋全部偏離工況的問題,提出聯(lián)合預警算法以適應各種偏離工況,并進行Car Sim與Matlab/Simulink聯(lián)合仿真實驗驗證聯(lián)合預警算法的準確性。(2)針對LKAS預警和主動控制可能與駕駛員駕駛意圖相沖突的問題,本文建立駕駛員操作狀態(tài)辨識模型判斷駕駛員的駕駛意圖,根據(jù)轉(zhuǎn)向盤力矩信號和轉(zhuǎn)向燈信號判斷車輛有偏出車道的傾向時,駕駛員是否在主動控制車輛,盡量減少發(fā)生駕駛員期望外的預警,避免頻繁誤警引起駕駛員反感。(3)針對LDWS預警未引起駕駛員注意導致其未及時采取修正操作的問題,即預警后車輛依然存在偏出車道的危險,本文建立基于EPS的LKAS主動控制算法,其工作原理是駕駛員模型根據(jù)車輛真實側(cè)向位置和理想側(cè)向位置間的偏差得到LKAS主動控制車輛的轉(zhuǎn)向盤目標轉(zhuǎn)角,EPS系統(tǒng)根據(jù)該目標轉(zhuǎn)角控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實現(xiàn)糾正車輛軌跡的目的。為驗證LKAS主動控制算法的準確性,進行Car Sim與Matlab/Simulink聯(lián)合仿真實驗,并為后續(xù)的硬件在環(huán)試驗臺實驗提供理論基礎。(4)為進一步驗證駕駛員在環(huán)時LKAS預警算法和主動控制算法的有效性,本文改造課題組電控轉(zhuǎn)向仿真試驗平臺,建立基于EPS的LKAS硬件在環(huán)試驗臺,采用d SPACE實時仿真平臺DS1006和Car Sim RT/Simulink/Control Desk組成軟件聯(lián)合仿真環(huán)境,參考智能輔助駕駛系統(tǒng)測試相關標準,針對LKAS功能和適用場合設計實驗工況,在Control Desk環(huán)境下實時調(diào)試LKAS預警算法和主動控制算法參數(shù),驗證LKAS預警算法和主動控制算法的有效性。
【關鍵詞】：車道保持輔助系統(tǒng) 車道偏離預警系統(tǒng) EPS 主動轉(zhuǎn)向 協(xié)調(diào)控制
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.6
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-25
• 1.1 課題意義11-12
• 1.2 車道偏離預警系統(tǒng)概述12-13
• 1.3 車道保持輔助系統(tǒng)概述13-14
• 1.4 車道偏離預警系統(tǒng)和車道保持輔助系統(tǒng)研究現(xiàn)狀14-22
• 1.4.1 國內(nèi)外企業(yè)車道偏離預警系統(tǒng)和車道保持輔助系統(tǒng)研究現(xiàn)狀14-18
• 1.4.2 國內(nèi)外高校車道偏離預警系統(tǒng)和車道保持輔助系統(tǒng)研究現(xiàn)狀18-21
• 1.4.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀對比分析21-22
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容22-25
• 第2章 車道保持輔助系統(tǒng)偏離預警算法研究25-49
• 2.1 車道保持輔助系統(tǒng)技術要求25-27
• 2.1.1 車道保持輔助系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)26-27
• 2.2 車道保持輔助系統(tǒng)偏離預警算法研究27-39
• 2.2.1 車道偏離預警算法概述27-30
• 2.2.2 建立多模式TLC預警算法30-36
• 2.2.3 建立多模式FOD預警算法36-38
• 2.2.4 建立聯(lián)合預警算法38-39
• 2.3 車道保持輔助系統(tǒng)偏離預警算法聯(lián)合仿真39-47
• 2.3.1 建立聯(lián)合仿真實驗環(huán)境39-40
• 2.3.2 對比多模式TLC預警算法與固定模式TLC預警算法40-41
• 2.3.3 對比多模式FOD預警算法與固定模式FOD預警算法41-42
• 2.3.4 對比聯(lián)合預警算法與多模式TLC預警算法42-44
• 2.3.5 對比聯(lián)合預警算法與多模式FOD預警算法44-45
• 2.3.6 直線道路變換車道工況45-47
• 2.4 本章小結(jié)47-49
• 第3章 車道保持輔助系統(tǒng)主動控制算法研究49-71
• 3.1 駕駛員操作狀態(tài)辨識49-51
• 3.2 建立車道保持輔助系統(tǒng)主動控制模型51-59
• 3.2.1 車輛模型51-52
• 3.2.2 駕駛員模型52-56
• 3.2.3 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型56-59
• 3.3 基于EPS的車道保持輔助系統(tǒng)主動控制算法研究59-64
• 3.3.1 車道保持協(xié)調(diào)控制算法59-61
• 3.3.2 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略61-62
• 3.3.3 基于EPS的車道保持輔助系統(tǒng)主動轉(zhuǎn)向控制算法62-64
• 3.4 車道保持輔助系統(tǒng)主動控制算法聯(lián)合仿真64-69
• 3.4.1 直線道路聯(lián)合仿真實驗65-66
• 3.4.2 曲線道路聯(lián)合仿真實驗66-69
• 3.5 本章小結(jié)69-71
• 第4章 建立基于EPS的LKAS硬件在環(huán)試驗臺并進行實驗驗證71-85
• 4.1 建立基于EPS的LKAS硬件在環(huán)試驗臺71-79
• 4.1.1 實時仿真系統(tǒng)簡介72-74
• 4.1.2 電控轉(zhuǎn)向仿真平臺簡介74-75
• 4.1.3 傳感器的測試和標定75-79
• 4.2 直線道路硬件在環(huán)試驗臺實驗及結(jié)果分析79-81
• 4.2.1 直線道路偏離工況80-81
• 4.3 曲線道路硬件在環(huán)試驗臺實驗及結(jié)果分析81-84
• 4.3.1 小曲率半徑道路偏離工況81-83
• 4.3.2 大曲率半徑道路偏離工況83-84
• 4.4 本章小結(jié)84-85
• 第5章 全文總結(jié)與展望85-89
• 5.1 全文總結(jié)85-86
• 5.2 研究展望86-89
• 參考文獻89-95
• 作者簡介及科研成果95-97
• 致謝97

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1 袁偉;田大慶;;基于閃存的EPS電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障容錯設計[J];輕型汽車技術;2008年Z4期

2 范心明;程小華;;EPS永磁同步電動機控制與仿真研究[J];微電機;2008年09期

3 王迅;;電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)技術現(xiàn)狀與發(fā)展[J];湖北汽車工業(yè)學院學報;2008年03期

4 袁偉;田大慶;;基于閃存的汽車EPS電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障容錯設計[J];裝備制造技術;2009年01期

5 崔國杰;;電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)應用及發(fā)展[J];汽車零部件;2013年04期

6 李俊峰;EPS 輕混凝土的生產(chǎn)與應用[J];施工技術;1998年02期

7 范心明;程小華;;EPS永磁同步電動機的控制研究與仿真分析[J];電氣傳動自動化;2007年06期

8 蓋廣清,楊艷敏;混凝土小型空心砌塊與EPS復合外保溫技術[J];施工技術;1999年07期

9 楊詩鳳;;EPS永磁無刷直流電動機齒槽轉(zhuǎn)矩抑制方法[J];儀表技術;2012年08期

10 戰(zhàn)穎;EPS外保溫技術的應用[J];遼寧建材;2001年02期

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1 王武祥;;300級再生EPS超輕混凝土的研究[A];中國硅酸鹽學會2003年學術年會論文摘要集[C];2003年

2 劉明輝;吳浩;楊興旺;;裝備EPS整車操縱穩(wěn)定性客觀評價[A];中國汽車工程學會汽車電子技術分會第七屆（2006）年會暨學術研討會論文集[C];2006年

3 王武祥;;300級再生EPS超輕混凝土的研究[A];中國硅酸鹽學會2003年學術年會水泥基材料論文集（下冊）[C];2003年

4 徐本齋;;電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)在操穩(wěn)轉(zhuǎn)向回正性能試驗中的測試分析[A];第七屆河南省汽車工程科技學術研討會論文集[C];2010年

5 李英民;程冬梅;劉偉華;齊萬利;;EPS乳液粘結(jié)劑制備工藝的研究[A];2010年中國鑄造活動周論文集[C];2010年

6 常德貴;尤耀東;張朝德;蔣建春;吳天浪;陳文英;;前泌通片對氣滯血瘀型慢性前列腺炎患者EPS中IL-8和TNF-α的影響[A];第七次全國中西醫(yī)結(jié)合男科學術會議及全國中西醫(yī)結(jié)合男科提高班論文匯編及講義[C];2011年

7 常德貴;尤耀東;張朝德;蔣建春;吳天浪;陳文英;;前泌通片對氣滯血瘀型慢性前列腺炎患者EPS中IL-8和TNF-α的影響[A];中華中醫(yī)藥學會第十一屆男科學術大會論文集[C];2011年

8 唐作華;唐業(yè)清;;泡沫苯乙烯(EPS)輕量填土[A];中國土木工程學會土力學及基礎工程學會地基處理學術委員會第三屆地基處理學術討論會論文集[C];1992年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉曉;嘉盛化工全力打造世界一流EPS生產(chǎn)企業(yè)[N];江陰日報;2008年

2 記者 李雋;浙江龍生EPS計算存疑 可比性“打折”[N];第一財經(jīng)日報;2011年

3 周敏;體驗極速美格 EPS快速服務升級[N];大眾科技報;2006年

4 周昱敏;EPS服務全面啟動，，“美格為你”擲地有聲[N];國際商報;2006年

5 盧榮　張哲;申銀萬國預計明年上市公司EPS將漲20%[N];證券時報;2006年

6 顧順清 本報記者　 周俊;國際EPS產(chǎn)業(yè)彰顯中國力量[N];經(jīng)理日報;2007年

7 記者 賈超時　楊曙光;36萬噸EPS項目將落戶大慶[N];大慶日報;2010年

8 本報記者 李丙駒;江蘇雙良集團投資EPS新項目應對市場變局[N];經(jīng)理日報;2009年

9 本報通訊員 劉婷;解構(gòu)輕資產(chǎn)運行下的南方EPS商業(yè)模式[N];中國航空報;2012年

10 新聞中心記者 楊曙光 李東澤;東北亞最大“EPS航母”試水[N];大慶日報;2012年

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1 劉浩;重型車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS控制策略研究[D];青島理工大學;2015年

2 楊亞楠;廢棄EPS泡沫、爐渣與建筑廢渣制混凝土砌塊資源化研究[D];湖南工業(yè)大學;2015年

3 冉雪美;微硅粉對EPS混凝土靜態(tài)與動態(tài)力學性能影響的試驗研究[D];安徽理工大學;2016年

4 艾洪祥;基于EPS空腔模塊的低層住宅圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)造技術研究[D];山東建筑大學;2016年

5 于立嬌;基于EPS的車道保持輔助控制算法設計與實驗驗證[D];吉林大學;2016年

6 黃森仁;汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）的研究[D];合肥工業(yè)大學;2003年

7 魏元東;汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）研究[D];合肥工業(yè)大學;2004年

8 許智;基于EPS混凝土的雙曲拱橋綜合加固方法研究[D];長安大學;2012年

9 葉韻;回歸簡單：EPS單因素定價模型[D];復旦大學;2013年

10 蔣衛(wèi)鋒;基于EPS和聲卡的振鏡式激光標記系統(tǒng)設計[D];華中科技大學;2006年

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