【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,車輛智能化成為汽車工業(yè)發(fā)展的必然方向。智能汽車作為多學(xué)科高端技術(shù)的結(jié)合,為解決日益嚴(yán)重的交通問題帶來了新的思路和方法�，F(xiàn)階段智能車的發(fā)展還有很多技術(shù)需要優(yōu)化,車輛運動的智能控制是智能車研究的關(guān)鍵技術(shù)之一,直接決定著車輛能否在人類期望狀態(tài)下行駛。本文針對車輛整車的運動控制方法展開了研究,目的是建立車輛橫縱向運動的綜合控制系統(tǒng)。根據(jù)本文控制系統(tǒng)的設(shè)計思路,經(jīng)分析需要建立三個車輛動力學(xué)模型:解耦的橫、縱向獨立動力學(xué)模型和整車動力學(xué)模型。在一系列假設(shè)的基礎(chǔ)上,建立了考慮車輛和道路中心線相對位置的橫向動力學(xué)模型和包括整車縱向動力學(xué)與傳動系動力學(xué)的縱向動力學(xué)模型,并在MATLAB/Simulink中進(jìn)行了建模�？紤]到整車動力學(xué)模型的準(zhǔn)確性,在AMESim軟件中建立了車輛十五自由度整車模型。三個動力學(xué)模型的建立為控制系統(tǒng)的設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。分析車輛參數(shù)對橫向動力學(xué)模型的影響,為了降低模型的不確定性,把車輛縱向速度劃分為子區(qū)間進(jìn)行橫向控制器的設(shè)計�；谀：刂七壿嫹謩e設(shè)計了每個子區(qū)間對應(yīng)的控制器,在每個子區(qū)間設(shè)置了重疊部分,基于模糊隸屬度函數(shù)思想對過度區(qū)域設(shè)置權(quán)重,完成了整個橫向控制系統(tǒng)的設(shè)計�？v向控制系統(tǒng)基于分層結(jié)構(gòu)方法,上位控制器選用了經(jīng)典的固定車頭時距策略,下位控制基于模糊邏輯控制建立了加速和制動的獨立控制器,考慮車輛當(dāng)前狀態(tài)設(shè)計了二者的切換邏輯,結(jié)合上下位控制器組成車輛縱向控制系統(tǒng)。在MATLAB/Simulink中設(shè)計適當(dāng)?shù)墓r進(jìn)行仿真,結(jié)果顯示所設(shè)計的橫、縱向獨立的控制系統(tǒng)具有很好的控制效果。結(jié)合所設(shè)計的橫、縱向控制系統(tǒng),以速度為結(jié)合點進(jìn)行控制系統(tǒng)的耦合。通過MATLAB/Simulink和AMESim聯(lián)合仿真建立了整車控制系統(tǒng)仿真模型,設(shè)計了車輛典型工況,完成了整車控制系統(tǒng)的調(diào)試。仿真結(jié)果表明所設(shè)計的整車控制系統(tǒng)效果良好。為了驗證所設(shè)計控制系統(tǒng)的可行性,基于dSPACE快速控制原型進(jìn)行了智能車執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計。實車試驗結(jié)果表明車輛運動執(zhí)行機(jī)構(gòu)能較準(zhǔn)確跟隨控制系統(tǒng)的輸出量,證明了整車控制系統(tǒng)的可行性。
[Abstract]:With the progress of science and technology, vehicle intelligence has become the inevitable direction of automobile industry development. As a combination of multi-disciplinary and high-end technology, intelligent automobile brings new ideas and methods to solve the increasingly serious traffic problems. At present, there are still many technologies to optimize the development of intelligent vehicle. Intelligent control of vehicle motion is one of the key technologies of intelligent vehicle research, which directly determines whether the vehicle can travel in the expected state of human beings. In this paper, the motion control method of the whole vehicle is studied. The purpose of this paper is to establish a comprehensive control system for the transverse and longitudinal movement of the vehicle. According to the design idea of the control system in this paper, three vehicle dynamics models need to be established through analysis: decoupled lateral, longitudinal independent dynamics model and vehicle dynamics model. On the basis of a series of hypotheses, a transverse dynamic model considering the relative position of the vehicle and the road centerline and a longitudinal dynamic model including the longitudinal dynamics of the vehicle and the dynamics of the transmission system are established, and the model is built in MATLAB/Simulink. Considering the accuracy of vehicle dynamics model, a vehicle model with 15 degrees of freedom is established in AMESim software. The establishment of three dynamic models lays a foundation for the design of control system. The influence of vehicle parameters on the lateral dynamic model is analyzed. In order to reduce the uncertainty of the model, the longitudinal velocity of the vehicle is divided into subsections to design the horizontal controller. The controller corresponding to each subinterval is designed based on fuzzy control logic and overlapped parts are set up in each subinterval. The whole transverse control system is designed based on the idea of fuzzy membership function. The longitudinal control system is based on the hierarchical structure method, the upper controller selects the classical fixed head-distance strategy, and the lower control is based on fuzzy logic control to establish an independent controller for acceleration and braking. Considering the current state of the vehicle, the switching logic is designed, and the vertical control system of the vehicle is composed of the upper and lower controllers. The simulation results show that the designed horizontal and vertical independent control system has a good control effect. Combined with the designed horizontal and longitudinal control system, the coupling of the control system is carried out with the velocity as the joint point. The simulation model of vehicle control system is established by MATLAB/Simulink and AMESim simulation. The typical working condition of vehicle is designed and the debugging of vehicle control system is completed. Simulation results show that the designed vehicle control system is effective. In order to verify the feasibility of the designed control system, the intelligent vehicle actuator is designed based on the dSPACE rapid control prototype. The actual vehicle test results show that the vehicle motion actuator can follow the output of the control system more accurately, which proves the feasibility of the whole vehicle control system.
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.6

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 徐友春,王榮本,李兵,李斌;世界智能車輛近況綜述[J];汽車工程;2001年05期

2 郭烈,王榮本,顧柏園,余天洪;世界智能車輛行人檢測技術(shù)綜述[J];公路交通科技;2005年11期

3 李旭;張為公;;智能車輛導(dǎo)航技術(shù)的研究進(jìn)展[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2007年04期

4 程釗;萬齊齊;唐旋來;劉廣林;彭剛;黃心漢;王永驥;;智能車道路識別及控制研究[J];伺服控制;2007年06期

5 劉運哲;智能車輛公路系統(tǒng)評價體系[J];國外公路;1997年02期

6 劉東民;智能車輛的開發(fā)目標(biāo)及方向[J];陜西汽車;1999年02期

7 熊升華;趙海良;;基于矩形安全鄰域的智能車移動仿真研究[J];計算機(jī)應(yīng)用研究;2013年12期

8 潘明;汪鐳;康琦;吳啟迪;;基于電磁信號導(dǎo)航的智能車系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)[J];中國科技論文;2014年04期

9 王榮本,李兵,施樹明,李斌;世界智能車輛研究概述[J];公路交通科技;2001年05期

10 黨宏社,韓崇昭,段戰(zhàn)勝;智能車輛系統(tǒng)發(fā)展及其關(guān)鍵技術(shù)概述[J];公路交通科技;2002年06期

相關(guān)會議論文 前6條

1 張祖鋒;徐友春;張鵬;朱增輝;;縮微智能車的環(huán)境感知與控制決策算法研究[A];第八屆中國智能交通年會優(yōu)秀論文集——智能交通與安全[C];2013年

2 汪鐵民;;智能車輛的若干問題[A];四川省第九屆（2009年）汽車學(xué)術(shù)交流年會論文集[C];2009年

3 黃鴻;呂曉華;任雪梅;;基于SPCE061A的智能車模語音控制系統(tǒng)[A];國產(chǎn)科學(xué)儀器應(yīng)用、創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化學(xué)術(shù)研討會論文集（二）[C];2007年

4 張國伍;錢大琳;;中國智能交通發(fā)展戰(zhàn)略構(gòu)想[A];西部開發(fā)與系統(tǒng)工程——中國系統(tǒng)工程學(xué)會第12屆年會論文集[C];2002年

5 王立琦;杜茂;;基于激光掃描儀的智能車前方障礙物檢測[A];'2010系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

6 孫懷江;;ALVINN及其擴(kuò)展[A];全面建設(shè)小康社會：中國科技工作者的歷史責(zé)任——中國科協(xié)2003年學(xué)術(shù)年會論文集（上）[C];2003年

相關(guān)重要報紙文章 前4條

1 記者 劉莉;“中國智能車未來挑戰(zhàn)賽”西安開戰(zhàn)[N];科技日報;2010年

2 陳海霞　顏士秀 小莉;常州“智能車”全國奪冠[N];常州日報;2010年

3 記者張兆軍;兩種智能車 無人可駕駛[N];科技日報;2003年

4 記者 孫春艷;“科博會”在京開幕[N];吉林日報;2003年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 錢臻;基于組合定位技術(shù)的多智能車輛合作編隊仿真技術(shù)研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2012年

2 汪明磊;智能車輛自主導(dǎo)航中避障路徑規(guī)劃與跟蹤控制研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2013年

3 劉華軍;面向智能車輛的道路環(huán)境理解技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2007年

4 李進(jìn);視覺導(dǎo)航智能車輛的路徑識別和跟蹤控制[D];合肥工業(yè)大學(xué);2008年

5 沈志熙;基于視覺導(dǎo)航的智能車輛在城區(qū)復(fù)雜場景中的目標(biāo)檢測技術(shù)研究[D];重慶大學(xué);2008年

6 王鋒輝;面向區(qū)域智能運輸?shù)亩嘀悄苘囕v協(xié)作研究[D];上海交通大學(xué);2009年

7 焦俊;基于多Agent系統(tǒng)的智能車輛自主行駛控制研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

8 郭景華;視覺導(dǎo)航式智能車輛橫向與縱向控制研究[D];大連理工大學(xué);2012年

9 李貽斌;ITS智能車輛關(guān)鍵技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2008年

10 胡玉文;城市環(huán)境中基于混合地圖的智能車輛定位方法研究[D];北京理工大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 馬育林;智能車自主駕駛控制系統(tǒng)研制與試驗[D];武漢理工大學(xué);2010年

2 邱迎;道路自動識別與控制的智能車系統(tǒng)的研究[D];重慶大學(xué);2010年

3 王蓮花;縮微交通環(huán)境下路口多車協(xié)作控制方法研究[D];東北大學(xué);2014年

4 潘堯;基于智能車輛立體視覺定位研究[D];湖北工業(yè)大學(xué);2016年

5 袁方;基于智能車的自動曝光研究[D];湖北工業(yè)大學(xué);2016年

6 李曉蕓;考慮避撞的多智能車平臺動態(tài)路徑跟蹤控制研究[D];北京理工大學(xué);2016年

7 付慧敏;基于鄰域系統(tǒng)和軟優(yōu)化的智能車自動倒車控制算法[D];西南交通大學(xué);2016年

8 武峰;兩輪直立光電導(dǎo)航智能車的研究與實現(xiàn)[D];安徽工程大學(xué);2016年

9 吳祥;基于電磁導(dǎo)航智能車的控制研究及實現(xiàn)[D];安徽工程大學(xué);2016年

10 何求;四輪獨立驅(qū)動智能車的整車結(jié)構(gòu)研制[D];西安工業(yè)大學(xué);2016年

，

本文編號：2395446