城市工况汽车智能巡航控制与仿真

为改善或提高汽车行驶安全性及驾驭汽车的轻松舒适性,提出了基于城市工况的汽车智能巡航控制方法,建立了汽车纵向系统动力学模型。以巡航车与前车的理想安全距离与实际相对距离差及两车的相对速度差作为巡航控制变量,设计了智能巡航模糊逻辑控制器,实现了巡航车辆节气门开度与制动踏板行程的自动调节。利用MATLAB/Simulink建立了智能巡航仿真模块,并以城市工况下低速智能跟随工况为例进行了仿真。结果表明:该方法有效地实现了巡航车智能跟随前方车辆,并保证两车的安全行驶车距。     

车辆自适应巡航分层控制系统的联合仿真研究

为改善车辆自适应巡航控制（ACC）系统的功能并使其控制系统的性能更加完善,本文中研究一种ACC系统建模和分层控制方法。采用Prescan与Simulink建立了一种车辆纵向动力学模型,设计了具有上、下两层结构的自适应巡航控制系统,控制器基于Matlab/Simulink进行建模,上层结构通过最优控制理论计算出理想的期望跟车加速度,下层结构将期望跟车加速度作为输入量对车辆进行相应的加速和减速控制,通过对汽车距离差和相对速度的计算和推理,实时调整本车加速度。结果表明,所建立的巡航控制系统可以较好的实现车辆自适应巡航功能,并且保证良好的跟踪性、安全性和适应性。该控制算法具有响应速度快、超调量小、能够消除系统偏差等优点。     

混合动力汽车非线性模型预测巡航控制

针对混合动力汽车巡航过程的跟踪安全性和燃油经济性的优化问题,提出基于非线性模型预测理论的混合动力汽车预测巡航控制策略。考虑发动机燃油效率及电机效率的非线性,提出离线安全与经济性协调预测优化与在线查表相结合的控制系统总体结构。基于车辆行驶距离空间域,建立具有动力学非线性、系统离散性的混合动力系统巡航控制的广义纵向动力学系统模型。以驾驶员稳定跟踪为约束,设计安全性与经济性协调的多性能指标数学量化函数。基于非线性模型预测理论,提出混合动力汽车预测巡航的多目标优化控制算法。为验证所提控制算法的有效性与综合优势,建立前向仿真平台及实车试验平台,仿真及实车结果都表明,所提出的预测巡航控制算法相比常规算法在跟踪安全性和燃油经济性方面具有较大优势。     

带启停巡航功能的全速自适应巡航控制器的设计

带启停巡航功能的全速自适应巡航控制是研究自动驾驶系统的基础。提出了一种分层控制方法实现全速巡航功能:上层控制器基于线性二次型最优控制的车辆自适应巡航控制系统;并在该系统之上分析启停巡航控制的运动特征,对车辆起步时的加速度进行修正,改变控制器的参数,实现了启停巡航控制;设计了一种启停巡航功能和ACC平滑过渡的方法;下层控制器来实现上层控制器的期望加速度。采用车辆动力学仿真软件Carsim与Matlab/Simulink联合仿真并将控制逻辑编写为C语言代码然后下载至实车控制器进行实车试验,试验结果与仿真结果表明所设计的控制器既能满足启停巡航控制平稳起步与制动停车的要求,同时满足高速ACC的较小跟踪距离误差和速度误差,证明了所设计控制器的有效性和实用性。     

汽车电控主动安全系统设计

运用传感器技术、电子控制技术和控制理论,研究了基于雷达、自车传感器和单片机控制的汽车电控主动安全系统,并且在自动制动系统方面做了深入研究。该系统可提高汽车行驶的安全性,减少碰撞事故的发生,提高交通运输效率。     

基于LabVIEW的汽车巡航控制系统设计

为提高汽车巡航的精度和稳定性,提出了一种基于LabVIEW的模糊控制方法,提出以模糊PID控制作为基础,建立汽车运动模型,利用LabVIEW中的PID工具包对系统的设计进行仿真,验证系统设计的可行性.该巡航控制系统由模拟数字信号输入装置、定速巡航控制电子控制单元和执行器等器件组成.通过仿真实验结果分析得出模糊PID控制比传统PID控制平均巡航响应时间快.仿真实验结果表明,该系统工作稳定,可以较好地满足汽车巡航系统中控制需求.     

汽车主动悬架与转向系统的模糊参数自调整集成控制

建立了汽车主动悬架与转向控制系统半车集成模型。应用模糊逻辑控制理论，提出一种带参数的自调整模糊方法，设计了汽车主动悬架与转向系统模糊参数自调整集成控制器，该控制系统当偏差变小或变大时，调整因子总能确保系统稳定，适合工程应用。通过对汽车主动悬架与转向控制系统试验仿真表明，实行模糊参数自调整集成控制后，汽车的整车平顺性、操纵稳定性和安全性等综合性能指标明显优于汽车主动悬架与转向系统LQG集成控制。     

基于模糊PID的汽车巡航控制系统设计

针对汽车巡航控制精度和稳定性不高等问题,设计了一种基于模糊PID的汽车巡航控制系统.该巡航控制系统由模拟数字信号输入装置、定速巡航控制电子控制单元和执行器等组成.该控制方法以模糊PID控制作为基础,使用实际车速作为输出量,车速传感器采集的车速信号和设定车速的差值作为输入量.使用LabVIEW界面中的PID仿真模块对设计出的系统进行仿真,验证该系统设计的可行性.通过仿真的结果分析得到基于模糊PID控制的汽车巡航控制系统工作稳定,可以较好地满足巡航控制要求.     

基于汽车主动巡航雷达及车道保持系统的校正装置设计

通过对汽车主动巡航雷达及车道保持系统的功能进行介绍,论述了该系统校正装置的结构组成及工作原理,同时分析了该校正装置的主要功能和最大允许误差值的计算依据。     

速比离散型车辆加速-滑行式节油巡航策略

巡航过程的节油驾驶是汽车经济性驾驶技术的重要组成,其核心问题是节油巡航策略的辨识。为此,定量化地求解了速比离散型变速器车辆的加速-滑行式(Pulse-and-glide,PnG)节油巡航策略。将节油策略的辨识构建为一最优控制问题;由于发动机的油耗呈强非线性,且PnG策略的加速阶段与滑行阶段动力学特性不一致,导致该问题属于非线性切换型最优控制。采用拼接策略将该非连续问题转化为加速和滑行两段光滑子问题的组合,通过伪谱法实现对积分型性能函数和微分型状态空间方程的代数转化,从而将原最优控制问题转化为非线性规划问题,并进而实现发动机输出转矩、变速器档位、模式切换时刻等参数的数值优化。结果表明:对所研究的车辆,平均巡航速度在中速范围内,PnG策略相对匀速巡航具有显著的节油效果,最高节油率接近25%。最后分析PnG策略实现节油的物理机理,并对节油效果进行了实车试验验证。