本文關(guān)鍵詞：車輛自動駕駛縱向控制系統(tǒng)仿真研究

  更多相關(guān)文章： 車輛縱向控制系統(tǒng) 模糊控制 多模式切換控制 系統(tǒng)建模 工況仿真

【摘要】：車輛自動駕駛縱向控制系統(tǒng)的功能是通過自動控制技術(shù)代替駕駛員對車輛縱向運(yùn)動進(jìn)行控制。隨著汽車保有量逐年飆升,交通堵塞和交通事故頻發(fā),人們的出行效率降低而人員傷亡卻大幅提升�？v向控制系統(tǒng)作為智能汽車最重要的控制系統(tǒng)之一,是解決上述兩個問題的有效方案。它對危險工況的響應(yīng)速度快,避撞控制精確、有效,可最大限度避免事故發(fā)生、減輕人員傷亡;保證行駛安全的前提下縮短車間距離,可有效提高道路通行率;自動駕駛代替駕駛員操控車輛,可緩解駕駛疲勞,也有助于減少因駕駛疲勞而引發(fā)的交通事故。本文基于重慶市重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新專項(xiàng)《智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)主題專項(xiàng)》,以控制策略的研究為主,對車輛自動駕駛縱向控制系統(tǒng)開展了以下研究:(1)利用模糊控制方法不依賴于精確系統(tǒng)且能夠模擬駕駛員操縱習(xí)慣的優(yōu)點(diǎn),結(jié)合分層控制思想,建立了基于模糊理論的車輛自動駕駛縱向控制策略。該控制策略以速度偏差、間距偏差作為模糊輸入量,以理想加速度作為模糊輸出量,可實(shí)現(xiàn)對車速和間距的自動控制。(2)在上述控制策略的基礎(chǔ)上,通過對汽車縱向行駛工況進(jìn)行細(xì)化分析,建立了一種多模式切換的車輛自動駕駛縱向控制策略。該控制策略可完成巡航模式、接近模式、跟車模式和避撞模式的切換控制,以分別實(shí)現(xiàn)對設(shè)定速度的跟隨、平穩(wěn)接近前車、安全跟車行駛和主動避撞。(3)為了驗(yàn)證兩種控制策略的有效性,在MATLAB/Simulink軟件平臺建立了車輛縱向動力學(xué)簡化模型。主要包括,發(fā)動機(jī)模型、自動變速器模型、制動系統(tǒng)模型、車輛驅(qū)動系統(tǒng)模型、車輛逆模型和油門剎車切換控制模型。(4)常見的縱向行駛工況包括:巡航行駛工況、接近前車工況、跟車行駛工況和避撞工況。對以上四種常見的縱向行駛工況分別進(jìn)行仿真分析;并將這四種工況隨機(jī)組合,進(jìn)行綜合行駛工況的仿真分析。研究結(jié)果表明:本文所設(shè)計(jì)的兩種控制策略均能實(shí)現(xiàn)車輛縱向運(yùn)動的自動控制,并且綜合考慮安全性和舒適性等評價指標(biāo),多模式切換控制策略具有更好的控制效果。
【關(guān)鍵詞】：車輛縱向控制系統(tǒng) 模糊控制 多模式切換控制 系統(tǒng)建模 工況仿真
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 常用符號表10-12
• 1 緒論12-26
• 1.1 論文研究的背景和課題來源12-16
• 1.1.1 研究背景12-15
• 1.1.2 課題來源15-16
• 1.2 車輛自動駕駛縱向控制系統(tǒng)16-18
• 1.2.1 典型的縱向控制系統(tǒng)16
• 1.2.2 車輛速度控制16-17
• 1.2.3 車輛間距控制17-18
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢18-24
• 1.3.1 算法研究18-21
• 1.3.2 系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)21-22
• 1.3.3 控制策略和建模仿真22-24
• 1.4 本文的主要工作24-25
• 1.5 本章小結(jié)25-26
• 2 車輛縱向動力學(xué)分析與建模26-46
• 2.1 車輛縱向動力學(xué)建模26-37
• 2.1.1 發(fā)動機(jī)模型26-28
• 2.1.2 變速器模型28-29
• 2.1.3 制動系統(tǒng)模型29-34
• 2.1.4 驅(qū)動系統(tǒng)模型34-37
• 2.2 車輛逆縱向動力學(xué)模型37-43
• 2.2.1 節(jié)氣門開度推算模型37-39
• 2.2.2 制動壓力推算模型39-42
• 2.2.3 油門制動切換控制模型42-43
• 2.3 縱向控制系統(tǒng)仿真模型43-45
• 2.4 本章小結(jié)45-46
• 3 基于模糊理論的縱向控制策略46-62
• 3.1 模糊理論46-51
• 3.1.1 模糊集合46-48
• 3.1.2 隸屬函數(shù)48-49
• 3.1.3 清晰化方法49-51
• 3.2 縱向模糊控制策略51-61
• 3.2.1 模糊控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)51-52
• 3.2.2 縱向模糊控制系統(tǒng)52-55
• 3.2.3 變量模糊化55
• 3.2.4 建立模糊推理規(guī)則55-57
• 3.2.5 模糊系統(tǒng)在MATLAB/Simulink中的實(shí)現(xiàn)57-61
• 3.3 本章小結(jié)61-62
• 4 多模式切換控制策略62-82
• 4.1 縱向行駛工況分析62-64
• 4.2 控制策略設(shè)計(jì)64-81
• 4.2.1 控制算法64-69
• 4.2.2 多模式控制策略69-76
• 4.2.3 多模式切換邏輯76-81
• 4.3 本章小結(jié)81-82
• 5 常見工況仿真82-110
• 5.1 巡航行駛工況83-88
• 5.1.1 仿真一83-87
• 5.1.2 仿真二87-88
• 5.2 接近前車工況88-90
• 5.3 跟車行駛工況90-92
• 5.4 目標(biāo)車剎停工況92-97
• 5.4.1 仿真一92-94
• 5.4.2 仿真二94-96
• 5.4.3 仿真三96-97
• 5.5 目標(biāo)車靜止工況97-103
• 5.5.1 仿真一98-99
• 5.5.2 仿真二99-101
• 5.5.3 仿真三101-103
• 5.6 綜合行駛工況103-108
• 5.6.1 工況設(shè)計(jì)103-104
• 5.6.2 曲線分析104-108
• 5.7 分析總結(jié)108-109
• 5.8 本章小結(jié)109-110
• 結(jié)論110-112
• 參考文獻(xiàn)112-115
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果115-116
• 致謝116-117

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：584912