汽車(chē)保有量的增加為人民的生活帶來(lái)了極大便利,但是也導(dǎo)致了交通事故的頻繁發(fā)生,不僅帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失,甚至?xí)＜叭藗兊纳】蛋踩ｋS著人們?cè)絹?lái)越重視車(chē)輛的駕駛安全性,高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)逐步得到深入發(fā)展和廣泛應(yīng)用。本文研究對(duì)象為前向防撞預(yù)警系統(tǒng),作為智能輔助駕駛技術(shù)的一種,能夠?yàn)轳{駛員提供更加安全和舒適的駕乘體驗(yàn),檢測(cè)到危險(xiǎn)時(shí)輸出預(yù)警信號(hào)提醒駕駛員,輔助駕駛員行車(chē),對(duì)減少交通事故,保障人身安全起到重要作用。首先,本文介紹了課題的研究背景及意義,針對(duì)安全車(chē)距模型和縱向控制算法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了論述和介紹,提出各章節(jié)的研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線(xiàn)。其次,分析了基于制動(dòng)過(guò)程的安全車(chē)距模型,和影響車(chē)距模型的主要因素。針對(duì)傳統(tǒng)模型的不足之處進(jìn)行了改進(jìn),提出考慮駕駛員風(fēng)格和環(huán)境因素的預(yù)警/危險(xiǎn)車(chē)距模型,采用模糊控制理論得到可變的駕駛員反應(yīng)時(shí)間;跟車(chē)行駛工況下,將傳統(tǒng)的基于車(chē)頭時(shí)距建立的期望安全車(chē)距進(jìn)行改進(jìn),通過(guò)模糊控制方法,得到可變車(chē)頭時(shí)距以適應(yīng)車(chē)距和車(chē)速變化,并將期望安全車(chē)距乘以一個(gè)駕駛員風(fēng)格選項(xiàng)因子,從而滿(mǎn)足不同駕駛員的要求。然后,建立了車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型和逆動(dòng)力學(xué)模型,作為控制研究對(duì)象。通過(guò)相對(duì)車(chē)距誤差和相對(duì)車(chē)速誤差,設(shè)計(jì)了基于滑�？刂频纳衔豢刂破鞯玫狡谕铀俣�,和基于PID的下位控制器跟蹤加速度;針對(duì)滑模控制的抖振問(wèn)題,提出了一種變?cè)鲆嫦禂?shù)控制方法。即將期望加速度公式中涉及的固定增益參數(shù)改進(jìn)為與負(fù)指數(shù)相關(guān)的數(shù)學(xué)邏輯公式。此方法能有效抑制期望加速度的抖振問(wèn)題。最后,利用成熟的仿真軟件Carsim和Simulink建立防撞預(yù)警系統(tǒng)的聯(lián)合仿真模型,驗(yàn)證控制算法的有效性。針對(duì)典型的交通測(cè)試場(chǎng)景,設(shè)計(jì)了試驗(yàn)仿真工況,包括本車(chē)定速、接近靜止/勻速/減速工況、跟隨工況,仿真結(jié)果表明,防撞預(yù)警模型能與前車(chē)保持期望安全車(chē)距,危險(xiǎn)工況下能及時(shí)制動(dòng)減速,保障行車(chē)安全,避免碰撞。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：U463.6
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 防撞預(yù)警系統(tǒng)發(fā)展和類(lèi)型
        1.2.2 安全車(chē)距模型研究現(xiàn)狀
        1.2.3 縱向控制模型研究現(xiàn)狀
    1.3 防撞預(yù)警系統(tǒng)組成及研究?jī)?nèi)容
        1.3.1 系統(tǒng)組成
        1.3.2 功能和要求
        1.3.3 主要研究?jī)?nèi)容
2 考慮駕駛員和環(huán)境因素的縱向安全車(chē)距模型
    2.1 概述
    2.2 車(chē)輛制動(dòng)過(guò)程車(chē)距模型
    2.3 駕駛員和環(huán)境影響因素分析
        2.3.1 駕駛員反應(yīng)時(shí)間求解
        2.3.2 制動(dòng)減速度分析
    2.4 期望安全車(chē)距研究
        2.4.1 期望安全車(chē)距定義
        2.4.2 車(chē)頭時(shí)距分析
    2.5 改進(jìn)的車(chē)距模型及結(jié)果比較
    2.6 燃油經(jīng)濟(jì)性影響分析
    2.7 本章小結(jié)
3 防撞預(yù)警系統(tǒng)縱向控制策略研究
    3.1 概述
    3.2 車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型分析
    3.3 逆向動(dòng)力學(xué)模型分析建立
        3.3.1 加速控制模型
        3.3.2 制動(dòng)系統(tǒng)模型
        3.3.3 加速/制動(dòng)切換邏輯分析
    3.4 分層控制器研究
        3.4.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制方法研究
        3.4.2 上層控制器研究
        3.4.3 下層控制器研究
    3.5 防撞預(yù)警控制策略分析
        3.5.1 加速度數(shù)值范圍
        3.5.2 車(chē)輛安全狀態(tài)估算方法
    3.6 本章小結(jié)
4 防撞預(yù)警系統(tǒng)典型工況仿真結(jié)果分析
    4.1 概述
    4.2 防撞預(yù)警系統(tǒng)多工況仿真驗(yàn)證
        4.2.1 定速巡航工況
        4.2.2 接近靜止目標(biāo)工況
        4.2.3 接近勻速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)工況
        4.2.4 接近前方減速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)工況
        4.2.5 主動(dòng)緊急制動(dòng)工況仿真
        4.2.6 復(fù)合運(yùn)動(dòng)工況
        4.2.7 加速度對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響
    4.3 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 不足與展望
        5.2.1 本文不足
        5.2.2 未來(lái)展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2830743