【摘要】：汽車自適應巡航控制(ACC)系統(tǒng)是一種汽車安全駕駛的輔助系統(tǒng),具有減輕駕駛員行駛負擔、提高駕駛員乘坐舒適性、減少交通事故發(fā)生率的作用。而ACC系統(tǒng)下的防抱死制動系統(tǒng)(ABS)能夠在ACC系統(tǒng)運行時,提高剎車的反應速度和穩(wěn)定度,改善剎車時ACC系統(tǒng)的性能。本文對ACC系統(tǒng)和ACC系統(tǒng)下的ABS進行了研究。建立ABS數(shù)學模型,包括制動器模型、滑移率模型、輪胎模型和車輛動力學模型;對ABS數(shù)學模型進行分析,運用模糊PID控制算法建立了 ACC系統(tǒng)下的含有路面識別系統(tǒng)的ABS控制系統(tǒng)。運用Simulink分別對PID控制算法和模糊PID控制算法下的ABS控制系統(tǒng)進行了對比仿真,仿真結(jié)果表明,本文提出的模糊PID控制算法提高了 ACC系統(tǒng)下剎車的響應速度和穩(wěn)定度,改善了剎車時ACC系統(tǒng)的性能,從而提高了汽車的行駛安全性。通過分析本車、前車以及本車與前車之間的動力學關(guān)系,得到含有車間距、相對速度、本車加速度、本車加速度變化率和前車加速度等變量的本車與前車的運動關(guān)系模型,并考慮汽車安全性、舒適性和汽車自身性能要求等因素,在運動關(guān)系模型的基礎上引入飽和函數(shù),對本車速度、本車加速度和本車加速度變化率進行約束,得出了約束條件下的運動關(guān)系模型。通過分析行駛過程中汽車的受力過程、汽車的發(fā)動機和制動器,建立了汽車逆縱向動力學模型。引入飽和函數(shù)的本車與前車的運動關(guān)系模型,以輸出變量的加權(quán)平方和作為目標函數(shù),來協(xié)調(diào)兩車間距、本車速度、本車加速度之間的關(guān)系,使它們能夠同步收斂于控制要求點,保證了汽車多性能指標的協(xié)調(diào)性。運用模型預測控制(MPC)原理和極值控制原理將含有多個變量的目標函數(shù)轉(zhuǎn)化為僅含有一個變量的函數(shù)式,有效避免了多個未知量的同時出現(xiàn),簡化了算法。運用MATLAB分別對普通MPC算法和改進的極值MPC算法下的ACC系統(tǒng)進行對比仿真,仿真結(jié)果表明,在各種典型工況下,改進的極值MPC算法下的ACC系統(tǒng)具有更好的駕駛安全性、舒適性、快速性和協(xié)調(diào)性。
【圖文】：

及未來有限的時間內(nèi)的信息（局部），在這個時間段內(nèi)進行優(yōu)化，到了下一個優(yōu)化時逡逑亥ｉｊ，這個時間段整體向后推移一個時間單位。逡逑模型預測控制的基本原理可以用圖４－１進行解釋說明：Ａ時刻為當前時刻，ｔ時刻逡逑左邊和右邊分別代表著過去的和未來的輸出、控制以及狀態(tài)值。根據(jù)已知的預測模型和逡逑Ａ：時刻及其之前的數(shù)據(jù)對未來的ｔ邋Ａ邋＋１，…Ｐ個時刻進行預測，通過實測對象的輸出逡逑對預測值進行反饋校正，并通過對最優(yōu)預測輸出和參考軌跡組成的性能指標進行優(yōu)化，逡逑得到一個在線的優(yōu)化控制策略，通過求解關(guān)于性能指標的優(yōu)化問題得到Ａ時刻的控制逡逑量，并將得到的控制量作為系統(tǒng)輸入代入系統(tǒng)進行控制，接著將這個預測時間段向后推逡逑進一個時間單位，不斷重復該過程。因此，模型預測控制的三大基本特征是：預測控逡逑制、反饋校正、滾動優(yōu)化。逡逑－２７－逡逑

東北林業(yè)大學碩士學位論文到最大約束值３ｍ／Ｓ２，并在后續(xù)一段時間內(nèi)保持此加速度不變。但是相對于控制算法，極值ＭＰＣ控制算法下的本車加速度的整體變化幅度和最大減由圖４－５可知，極值ＭＰＣ控制算法和普通ＭＰＣ控制算法下的本車加速度變過最大約束值，但是與普通ＭＰＣ控制算法相比，極值ＭＰＣ控制算法下的本車化率的整體變化幅度更小。逡逑３０邋邐！邐１邐Ｉ邐Ｊ邐Ｉ邐Ｊ邐Ｉ邐！邐！逡逑
【學位授予單位】：東北林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U463.6

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 高振海;嚴偉;李紅建;胡振程;;基于模擬駕駛員多目標決策的汽車自適應巡航控制算法[J];汽車工程;2015年06期

2 楊廣;韓建群;;車載ABS模糊控制器仿真研究[J];控制工程;2009年S1期

3 吳利軍,劉昭度,何瑋;汽車ACC跟隨控制策略研究[J];汽車工程;2005年05期

4 管欣,王景武,高振海;基于最優(yōu)預瞄加速度決策的汽車自適應巡航控制系統(tǒng)[J];吉林大學學報(工學版);2004年02期

相關(guān)重要報紙文章 前5條

1 牛福蓮;;求解城市交通擁堵難題 尋求技術(shù)和制度的良性互動[N];中國經(jīng)濟時報;2014年

2 李佐軍;;中國處于區(qū)域經(jīng)濟一體化快速發(fā)展階段[N];中國經(jīng)濟時報;2014年

3 鄧璐;;汽車產(chǎn)銷突破2000萬輛 商用車、乘用車雙增長[N];上海證券報;2014年

4 張毅;;汽車保有量破億帶來的憂思[N];中國財經(jīng)報;2011年

5 陳偉棟 ;沈新華;;技術(shù)領先車企基業(yè)長青之源[N];解放日報;2011年

相關(guān)博士學位論文 前3條

1 馬國成;車輛自適應巡航跟隨控制技術(shù)研究[D];北京理工大學;2014年

2 羅莉華;汽車自適應巡航控制及相應宏觀交通流模型研究[D];浙江大學;2011年

3 侯德藻;汽車縱向主動避撞系統(tǒng)的研究[D];清華大學;2004年

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 劉中海;自適應巡航控制系統(tǒng)設計與仿真[D];清華大學;2005年

，

本文編號：2679524