基于模型預測控制的智能汽車自適應(yīng)巡航控制研究
發(fā)布時間:2021-11-05 17:14
自適應(yīng)巡航控制(Adaptive Cruise Control,ACC)系統(tǒng)作為高級駕駛輔助系統(tǒng)(Advanced Driving Assistant System,ADAS)的重要組成部分,能夠有效降低駕駛員操作強度,提高汽車行駛安全性、舒適性、燃油經(jīng)濟性,近年來受到了國內(nèi)外主機廠及研究機構(gòu)的廣泛關(guān)注。本文考慮傳感器噪聲和環(huán)境干擾對ACC系統(tǒng)的影響,并兼顧車輛行駛的跟蹤性、安全性和舒適性,提出了一種基于卡爾曼濾波的模型預測控制(Model Predictive Control,MPC)的ACC系統(tǒng)。同時,在此基礎(chǔ)上,本文還設(shè)計了智能汽車自主循跡結(jié)合ACC系統(tǒng)的控制方案,即實現(xiàn)車輛的自主循跡跟車行駛。本文主要研究內(nèi)容如下:首先,本文根據(jù)車輛動力學原理建立車輛動力學微分方程,以測試車輛作為目標車輛,在Matlab/Simulink仿真平臺中建立考慮車身的縱向、橫向、橫擺運動及四個車輪的旋轉(zhuǎn)運動的七自由度車輛模型。通過蛇形工況試驗,對比實車和仿真測試結(jié)果,驗證了所建的車輛模型的精確性和有效性,為后續(xù)ACC系統(tǒng)控制算法研究與設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。接著,本文根據(jù)車輛縱向跟車特性,建立了 ACC系統(tǒng)的...
【文章來源】:南昌大學江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1測試車輛??
95??質(zhì)心至前軸的距離b/m?1.099??輪距?d/m?1.583??質(zhì)心高度H/m?0.35??車長?L/m?4.826???車寬?D/m?1.858???2.1.1環(huán)境感知系統(tǒng)??測試車輛的環(huán)境感知系統(tǒng)能夠獲取車輛自身狀態(tài)信息、有效目標車輛信息??和車輛定位信息。??(1)車輛自身狀態(tài)信息??測試車輛自身狀態(tài)信息,如速度、加速度、加速踏板狀態(tài)和方向盤轉(zhuǎn)角信息??等,可通過連接車輛的OBD接口基于CAN總線通信方式進行采集。車輛部分??狀態(tài)信息如圖2.2-2.4所示。??70?■???—???-■丨??^?60?-?/?-??J?/??一?50???/?-??^?/??m?/??4〇?^^?-??30??1?1?1?1?1?1???0?10?20?30?40?50?60??時間(S)??圖2.2自車的速度曲線??2.5??1?.?.?1???.???2?-?rx?*??、15???\?-??’?1?-?\?-??m?0.5-?\?_??另?V????0?^^^^???-0.5??1?1?1?1?1?1???0?10?20?30?40?50?60??時間(S)??圖2.3自車的加速度曲線??8??
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]從車企的角度對車聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)研究[J]. 葉平,郝鐵亮,趙德華,張曉帆,黃旭玲. 汽車實用技術(shù). 2019(05)
[2]基于EPS的智能車輛主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計[J]. 張曉,楊明. 電子科技. 2018(10)
[3]人工智能在智能交通中的應(yīng)用[J]. 李澤新. 科技傳播. 2018(19)
[4]自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與前景分析[J]. 張立淼. 汽車工業(yè)研究. 2017(07)
[5]Model predictive control for hybrid vehicle ecological driving using traffic signal and road slope information[J]. Kaijiang YU,Junqi YANG,Daisuke YAMAGUCHI. Control Theory and Technology. 2015(01)
[6]“三網(wǎng)融合”的車聯(lián)網(wǎng)概念及其在汽車工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 謝伯元,李克強,王建強,趙樹連. 汽車安全與節(jié)能學報. 2013(04)
[7]RTK任意基準站技術(shù)的原理與應(yīng)用[J]. 張萌,丁克良. 測繪通報. 2012(S1)
博士論文
[1]差分GPS/INS組合定位定姿及其在MMS中的應(yīng)用[D]. 孫紅星.武漢大學 2004
碩士論文
[1]電動汽車自適應(yīng)巡航預測控制研究[D]. 魯四龍.聊城大學 2019
[2]基于DGNSS/INS組合導航系統(tǒng)的電動智能車輛循跡控制[D]. 管信.吉林大學 2018
[3]基于差分GPS的智能車輛自主循跡方法研究與實現(xiàn)[D]. 楊燕雨.長安大學 2018
[4]基于多傳感器融合的車輛導航系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 石慧.北京工業(yè)大學 2016
[5]無人駕駛智能車導航系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 鄧子豪.西安工業(yè)大學 2014
[6]基于AIS的GNSS差分系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 徐萬才.大連海事大學 2013
[7]差分GPS運動目標跟蹤定位系統(tǒng)設(shè)計[D]. 劉強.中北大學 2013
[8]基于模糊MPC算法的自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)研究[D]. 黃升宇.湖南大學 2012
[9]重慶市縣際公路交通安全預警方法研究[D]. 胡明.重慶交通大學 2011
[10]汽車自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的研究[D]. 劉洪瑋.東華大學 2010
本文編號:3478197
【文章來源】:南昌大學江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1測試車輛??
95??質(zhì)心至前軸的距離b/m?1.099??輪距?d/m?1.583??質(zhì)心高度H/m?0.35??車長?L/m?4.826???車寬?D/m?1.858???2.1.1環(huán)境感知系統(tǒng)??測試車輛的環(huán)境感知系統(tǒng)能夠獲取車輛自身狀態(tài)信息、有效目標車輛信息??和車輛定位信息。??(1)車輛自身狀態(tài)信息??測試車輛自身狀態(tài)信息,如速度、加速度、加速踏板狀態(tài)和方向盤轉(zhuǎn)角信息??等,可通過連接車輛的OBD接口基于CAN總線通信方式進行采集。車輛部分??狀態(tài)信息如圖2.2-2.4所示。??70?■???—???-■丨??^?60?-?/?-??J?/??一?50???/?-??^?/??m?/??4〇?^^?-??30??1?1?1?1?1?1???0?10?20?30?40?50?60??時間(S)??圖2.2自車的速度曲線??2.5??1?.?.?1???.???2?-?rx?*??、15???\?-??’?1?-?\?-??m?0.5-?\?_??另?V????0?^^^^???-0.5??1?1?1?1?1?1???0?10?20?30?40?50?60??時間(S)??圖2.3自車的加速度曲線??8??
?第2章實車試驗平臺及車輛動力學建模???5??1?1?1?|?1?1???4?-?-???,?n??^?3?■?■??S?2-?L????1'?I—\?II??-互?_1?-?J?L—飛??^-2?■?U?^^?U??3〇?10?20?30?40?50?60??時間(S?)??圖2.4自車的方向盤轉(zhuǎn)角曲線??(2)有效目標車輛信息??測試車輛采用6R1V的方案,包括6個BOSCH毫米波雷達、1個Mobileye??EQ4攝像頭,測試車輛傳感器布局如圖2.5所示。??前視攝像頭,??150m??前奄采疲胷迖,j?一后亳米波雷達/??1?一,-i?-?、衡.--動”??\?角毫米波雷達4,??\?/?8〇m?? ̄ ̄?I????圖2.5測試車輛傳感器布局??毫米波雷達主要參數(shù)如表2.2所示??表2.2毫米波雷達主要參數(shù)?? ̄?參數(shù)?數(shù)值??頻率帶寬?77?GHz??距離范圍?0.36?160?m??距離精度?〇.12m??距離分辨率?0.72?m??速度范圍?-400 ̄200?km/h??速度精度?0.15?m/s??速度分辨率?0.66?m/s??方位角視野范圍?±6?°@?160?m??方位角精度?0.3?°??方位角分辨率?7°???RCS?lOdBsm???9??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]從車企的角度對車聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)研究[J]. 葉平,郝鐵亮,趙德華,張曉帆,黃旭玲. 汽車實用技術(shù). 2019(05)
[2]基于EPS的智能車輛主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計[J]. 張曉,楊明. 電子科技. 2018(10)
[3]人工智能在智能交通中的應(yīng)用[J]. 李澤新. 科技傳播. 2018(19)
[4]自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與前景分析[J]. 張立淼. 汽車工業(yè)研究. 2017(07)
[5]Model predictive control for hybrid vehicle ecological driving using traffic signal and road slope information[J]. Kaijiang YU,Junqi YANG,Daisuke YAMAGUCHI. Control Theory and Technology. 2015(01)
[6]“三網(wǎng)融合”的車聯(lián)網(wǎng)概念及其在汽車工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 謝伯元,李克強,王建強,趙樹連. 汽車安全與節(jié)能學報. 2013(04)
[7]RTK任意基準站技術(shù)的原理與應(yīng)用[J]. 張萌,丁克良. 測繪通報. 2012(S1)
博士論文
[1]差分GPS/INS組合定位定姿及其在MMS中的應(yīng)用[D]. 孫紅星.武漢大學 2004
碩士論文
[1]電動汽車自適應(yīng)巡航預測控制研究[D]. 魯四龍.聊城大學 2019
[2]基于DGNSS/INS組合導航系統(tǒng)的電動智能車輛循跡控制[D]. 管信.吉林大學 2018
[3]基于差分GPS的智能車輛自主循跡方法研究與實現(xiàn)[D]. 楊燕雨.長安大學 2018
[4]基于多傳感器融合的車輛導航系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 石慧.北京工業(yè)大學 2016
[5]無人駕駛智能車導航系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 鄧子豪.西安工業(yè)大學 2014
[6]基于AIS的GNSS差分系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 徐萬才.大連海事大學 2013
[7]差分GPS運動目標跟蹤定位系統(tǒng)設(shè)計[D]. 劉強.中北大學 2013
[8]基于模糊MPC算法的自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)研究[D]. 黃升宇.湖南大學 2012
[9]重慶市縣際公路交通安全預警方法研究[D]. 胡明.重慶交通大學 2011
[10]汽車自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的研究[D]. 劉洪瑋.東華大學 2010
本文編號:3478197
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