主動安全的汽車前照燈自適應控制系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2021-04-25 00:51
目前,基于汽車的主動安全領(lǐng)域已經(jīng)延展出多個研究方向。本篇論文介紹的汽車前照燈自適應系統(tǒng)(Adaptive Front-Lighting System——AFS)是眾多汽車主動安全領(lǐng)域中一個重要研究方向。針對目前復雜多變的路況,傳統(tǒng)前照燈的照明方式難以滿足人們的需求,一些前照燈隨動系統(tǒng)難于實時有效辨識,導致系統(tǒng)實時響應速度慢、控制精確度,系統(tǒng)收斂性和穩(wěn)定性差的問題。論文主要研究了汽車夜間行駛時,車輛在彎道處的前照燈水平調(diào)節(jié)方式以及車輛在俯仰狀態(tài)和縱坡狀態(tài)前照燈垂直方向上的偏轉(zhuǎn)調(diào)整規(guī)律;建立了相適應的汽車前照燈自適應控制系統(tǒng)(AFS)數(shù)學模型,選用了與之相適應的控制策略及其控制方法。論文開始介紹了汽車前照燈自適應控制系統(tǒng)(AFS)提出的背景,國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀以及自適應前照燈的發(fā)展趨勢。參照國內(nèi)外相關(guān)法律規(guī)定和汽車企業(yè)制定的系統(tǒng)功能要求,提出了本系統(tǒng)的設(shè)計方案和實現(xiàn)目標,詳細論述了系統(tǒng)工作的理論基礎(chǔ),建立了前照燈自適應控制系統(tǒng)的數(shù)學模型并且進行了系統(tǒng)規(guī)律分析。隨后闡述了系統(tǒng)前照燈水平偏轉(zhuǎn)和垂直偏轉(zhuǎn)調(diào)整的控制方法,其中主要論述了前照燈在水平方向和垂直方向兩個維度上偏轉(zhuǎn)的模糊邏輯控制方法,包括確...
【文章來源】:貴州師范大學貴州省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 前照燈自適應系統(tǒng)概述
1.2 論文研究背景及意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3.2 國外研究現(xiàn)狀
1.4 本論文研究內(nèi)容和創(chuàng)新點
第二章 主動安全汽車前照燈自適應系統(tǒng)的原理研究
2.1 汽車AFS系統(tǒng)的基本控制原理
2.2 汽車AFS系統(tǒng)的設(shè)計需求
2.2.1 汽車AFS轉(zhuǎn)彎模式設(shè)計需求
2.2.2 AFS系統(tǒng)的縱坡模式垂直偏轉(zhuǎn)設(shè)計需求
2.3 本章小結(jié)
第三章 前照燈自適應控制系統(tǒng)的數(shù)學模型的建立與分析
3.1 汽車AFS系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)理論
3.1.1 阿克曼轉(zhuǎn)向定理
3.2 汽車轉(zhuǎn)彎半徑計算模型
3.2.1 轉(zhuǎn)彎模式車輛轉(zhuǎn)角模型
3.2.2 汽車橫擺角速度的汽車轉(zhuǎn)彎半徑
3.3 汽車AFS系統(tǒng)的轉(zhuǎn)彎模式轉(zhuǎn)角規(guī)律
3.3.1 轉(zhuǎn)彎模式車燈轉(zhuǎn)角模型
3.3.2 AFS系統(tǒng)轉(zhuǎn)角最大限值
3.3.3 左右兩側(cè)前照燈水平調(diào)節(jié)模式
3.4 汽車AFS系統(tǒng)的垂直偏轉(zhuǎn)規(guī)律
3.4.1 車身俯仰時前照燈的垂直偏轉(zhuǎn)模型
3.4.2 縱坡時車燈的垂直方向偏轉(zhuǎn)模型
3.5 本章小結(jié)
第四章 前照燈自適應系統(tǒng)的控制策略和控制算法
4.1 模糊控制的基本理論
4.1.1 模糊控制的基本原理
4.1.2 模糊控制器的設(shè)計
4.1.3 模糊控制器的設(shè)計
4.2 汽車前照燈水平方向的偏轉(zhuǎn)控制方法和策略
4.2.1 確定模糊控制器的結(jié)構(gòu)
4.2.2 定義輸入、輸出模糊集以及量化因子
4.2.3 定義輸入、出隸屬函數(shù)
4.2.4 建立模糊控制規(guī)則及模糊推理
4.2.5 解模糊化
4.3 汽車前照燈垂直方向的偏轉(zhuǎn)控制方法和策略
4.3.1 確定模糊控制器的結(jié)構(gòu)
4.3.2 定義輸入、輸出模糊集以及量化因子
4.3.3 定義輸入、輸出隸屬函數(shù)
4.3.4 建立模糊控制規(guī)則及模糊推理
4.3.5 解模糊化
4.4 基于模糊控制算法的系統(tǒng)仿真
4.4.1 設(shè)定步進電機控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
4.4.2 控制系統(tǒng)模型的建立與仿真
4.4.3 控制系統(tǒng)對動態(tài)輸入信號的跟隨特性
4.5 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)控制算法的優(yōu)化及仿真分析
5.1 模型預測控制算法原理
5.2 預測控制模型建立
5.2.1 脈沖響應模型的狀態(tài)空間描述
5.2.2 狀態(tài)估計
5.2.3 預測方程
5.2.4 算法及控制律(優(yōu)化、約束)
5.2.5 性能指標
5.3 預測控制仿真分析
5.4 本章總結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
碩士在讀期間發(fā)表論文
本文編號:3158383
【文章來源】:貴州師范大學貴州省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 前照燈自適應系統(tǒng)概述
1.2 論文研究背景及意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3.2 國外研究現(xiàn)狀
1.4 本論文研究內(nèi)容和創(chuàng)新點
第二章 主動安全汽車前照燈自適應系統(tǒng)的原理研究
2.1 汽車AFS系統(tǒng)的基本控制原理
2.2 汽車AFS系統(tǒng)的設(shè)計需求
2.2.1 汽車AFS轉(zhuǎn)彎模式設(shè)計需求
2.2.2 AFS系統(tǒng)的縱坡模式垂直偏轉(zhuǎn)設(shè)計需求
2.3 本章小結(jié)
第三章 前照燈自適應控制系統(tǒng)的數(shù)學模型的建立與分析
3.1 汽車AFS系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)理論
3.1.1 阿克曼轉(zhuǎn)向定理
3.2 汽車轉(zhuǎn)彎半徑計算模型
3.2.1 轉(zhuǎn)彎模式車輛轉(zhuǎn)角模型
3.2.2 汽車橫擺角速度的汽車轉(zhuǎn)彎半徑
3.3 汽車AFS系統(tǒng)的轉(zhuǎn)彎模式轉(zhuǎn)角規(guī)律
3.3.1 轉(zhuǎn)彎模式車燈轉(zhuǎn)角模型
3.3.2 AFS系統(tǒng)轉(zhuǎn)角最大限值
3.3.3 左右兩側(cè)前照燈水平調(diào)節(jié)模式
3.4 汽車AFS系統(tǒng)的垂直偏轉(zhuǎn)規(guī)律
3.4.1 車身俯仰時前照燈的垂直偏轉(zhuǎn)模型
3.4.2 縱坡時車燈的垂直方向偏轉(zhuǎn)模型
3.5 本章小結(jié)
第四章 前照燈自適應系統(tǒng)的控制策略和控制算法
4.1 模糊控制的基本理論
4.1.1 模糊控制的基本原理
4.1.2 模糊控制器的設(shè)計
4.1.3 模糊控制器的設(shè)計
4.2 汽車前照燈水平方向的偏轉(zhuǎn)控制方法和策略
4.2.1 確定模糊控制器的結(jié)構(gòu)
4.2.2 定義輸入、輸出模糊集以及量化因子
4.2.3 定義輸入、出隸屬函數(shù)
4.2.4 建立模糊控制規(guī)則及模糊推理
4.2.5 解模糊化
4.3 汽車前照燈垂直方向的偏轉(zhuǎn)控制方法和策略
4.3.1 確定模糊控制器的結(jié)構(gòu)
4.3.2 定義輸入、輸出模糊集以及量化因子
4.3.3 定義輸入、輸出隸屬函數(shù)
4.3.4 建立模糊控制規(guī)則及模糊推理
4.3.5 解模糊化
4.4 基于模糊控制算法的系統(tǒng)仿真
4.4.1 設(shè)定步進電機控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
4.4.2 控制系統(tǒng)模型的建立與仿真
4.4.3 控制系統(tǒng)對動態(tài)輸入信號的跟隨特性
4.5 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)控制算法的優(yōu)化及仿真分析
5.1 模型預測控制算法原理
5.2 預測控制模型建立
5.2.1 脈沖響應模型的狀態(tài)空間描述
5.2.2 狀態(tài)估計
5.2.3 預測方程
5.2.4 算法及控制律(優(yōu)化、約束)
5.2.5 性能指標
5.3 預測控制仿真分析
5.4 本章總結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
碩士在讀期間發(fā)表論文
本文編號:3158383
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