汽车转向/防抱死制动系统的无模型协同控制

汽车制动系统和转向系统相互之间存在着复杂的耦合关系,会对汽车行驶安全性和操纵稳定性造成极大的影响。为了动态补偿这种干扰影响,以无模型控制方法设计汽车整车防抱死制动控制器、整车前轮主动转向控制器及转向系统和制动系统的协同控制器,从理论上证明了设计的无模型控制系统的稳定性。最后,在MATLAB/Simulink平台上搭建了车辆模型和控制器,进行汽车转向制动控制的动态性能仿真。仿真结果表明其解决了汽车两个系统的耦合干扰,提高了汽车制动效能和转向稳定性。     

汽车操纵稳定性的自适应控制策略研究

针对汽车系统的非线性和参数不确定性,设计了一种“前馈+反馈”自适应神经模糊控制器,通过ESP和AFS的协调控制来提高汽车操纵稳定性.ESP反馈控制器采用模糊控制策略,以横摆角速度和质心侧偏角为控制目标;AFS前馈控制器采用径向基神经网络控制,以反馈控制器的输出作为误差进行学习,从而实现自适应控制.仿真结果表明,上述控制策略是可行和有效的,能显著改善汽车在高速或湿滑路面上的操纵稳定性.     

汽车电子稳定程序模糊控制仿真

关于汽车安全和稳定性问题,针对汽车电子稳定程序(Electronic stability program,ESP)是一种主动安全系统.为了提高汽车在转向工况下的侧向稳定性,采用快速控制原型的方法,建立了基于H.B.Pacejka 轮胎模型的三自由度整车模型和车辆参考模型.选取车辆横摆角速度和质心侧偏角作为综合控制变量,设计了模糊控制器,并对某款车型进行了离线仿真和在线实时仿真.结果表明,设计的控制器可以很好的控制汽车的横摆角速度和质心侧偏角.改进后的方法可以提高控制系统的实时性和稳定性,为ESP的快速开发提供了参考依据.     

驾驶员在环的SUV防侧翻控制器实时仿真设计

运用驾驶员在回路实时仿真系统设计SUV汽车防侧翻差动制动控制器并验证其有效性和可靠性。根据驾驶员的逻辑判断,得到理想的汽车行驶状态,当汽车行驶偏离理想值时,用控制系统来纠正SUV的横摆力矩。仿真实验在加拿大安省理工大学的汽车模拟器上进行,通过Fishhook和双移线工况对设计的控制器性能进行研究分析,对比控制前后对汽车侧向稳定性能的改善效果。仿真结果表明,所设计的控制器能有效提高汽车侧向稳定性和可操纵性。     

汽车转向/防抱死制动系统的自调节协调控制*

为了解决汽车转向过程中防抱死制动稳定性问题,提出一种新的协调控制系统,该协调控制结构由转向控制器和制动控制器组成。在转向控制中,设计基于主动前轮控制器和横摆力矩控制器力求改善汽车动态响应和稳定性;设计汽车防抱死制动控制系统。为了减少针对转向系统和制动系统之间的补偿控制律难以确定的困难,定义了协调误差,提出了基于耦合误差补偿原理与给定控制相结合的新的耦合控制策略,最后用仿真结果验证所设计控制算法的有效性。     

汽车转向/防抱死制动协同控制

为了解决汽车转向过程中防抱死制动稳定性问题,提出一种新的协同控制系统.该协同控制结构由转向控制器和制动控制器组成.在转向控制中设计滑模鲁棒自适应控制器和横摆力矩控制器力求改善汽车动态响应,鲁棒自适应性和稳定性.此外定义协同误差,建立汽车协同误差模型并设计汽车防抱死制动鲁棒自适应控制系统.为了减少转向系统和制动系统之间的补偿控制律难以确定的困难,提出耦合误差补偿原理与同一给定控制相结合的新的耦合控制策略.最后用仿真结果验证所设计控制算法的有效性.     

基于强化学习神经网络的车速跟踪控制

提出一种用于汽车排放试验中驾驶机器人对车速跟踪控制的新方法.该控制方法基于神经网络并结合强化学习的自适应能力,通过神经网络的在线学习对车速进行跟踪控制.利用试验汽车所获得的数据,首先开发出用于车速控制的神经网络模型.然后基于强化学习神经网络结构设计神经网络控制器以取得车速跟踪的自适应控制.在仿真研究中,使用神经网络车速控制模型替代实际汽车来训练初始控制器,并用开发与训练好的自学习神经网络控制器用于汽车车速跟踪控制.结果表明,所开发的神经网络控制器具有良好的车速跟踪性能,控制效果明显.     

面向OTA需求的UDS on CAN FD BootLoader的设计与实现

空中下载OTA(Over the Air)是一种利用无线网络通信实现的车载控制器软件远程升级技术。然而,如今整车网络构成复杂、通信负载高,并且传统的汽车升级方式要求用户线下处理,这使得升级过程十分耗时,非常影响用户的升级体验。本文设计了一种基于UDS(Unified Diagnostic Services)协议以确保汽车升级安全稳定和基于CANFD协议提高通信速率的远程升级方案。此外,文中还介绍了HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)云端服务器的搭建、车载终端上用户软件和车载控制器中BootLoader程序的开发。实验结果表明:该设计方案不仅能提高车载控制器中软件的维护和扩展速度,也可以保证OTA升级的稳定性和安全性。     

汽车车身电子控制器设计的平台化实现

为了有效地解决汽车车身电子控制器设计通用性弱、开发周期长等难题,从系统架构上,结合模块模型化设计理念,提出了一种车身电子控制器的平台化实现方案。平台采用32位面向汽车电子应用领域的V850处理器作为硬件控制核心,以符合OSEK/VDX规范的软件控制结构实现控制策略。利用该平台设计方案为国内某自主品牌汽车开发了一套满足客户实际需求的车身电子控制器,经过各项测试表明控制器性能优越,工作稳定。同时,平台化实现大大缩短了控制器系统开发周期,降低了开发成本。     

汽车转向防抱死制动控制系统研究

为了研究解决车辆转向过程中防抱死制动稳定性问题,设计了一种由执行级、协调级组成的分层控制系统,在执行级,设计了基于遗传算法的汽车ABS最优滑模控制器;设计了基于遗传算法的汽车转向滑模控制器。在协调级,针对制动和转向两个子系统提出协调控制方案,给出具体协调策略。用仿真结果验证所设计控制算法的稳定性和有效性。     

基于OSEK/VDX操作系统的任务管理机制设计

在汽车电子仿真控制平台开发领域,通常需要遵循OSEK／VDX规范集,而该规范集的核心之一便是OSEK／VDX操作系统规范。要设计一个符合该规范的微实时操作系统,任务管理机制是保证其实时性的重要方面。该史提出一种符合OSEK／VDX操作系统规范的任务管理机制,以满足OSEK／VDX操作系统的需要。     

AUTOSAR OS调度表同步的优化设计

针对嵌入式系统软件开发对可移植性和可重用性要求高的特点,提出一种合理有效的调度表同步算法,通过对调度表的功能分析,采用实时算法计算调度表的同步时间,实现调度表和同步计数器的同步,以此提高调度表的执行效率。对比实验结果表明,该算法能够更好地保证系统的稳定性和实时性。     

基于OSEK/VDX规范的实时操作系统移植研究

AutoOSEK是基于OSEK/VDX规范的在MC9S12DP256硬件平台上开发的嵌入式实时操作系统;为扩展AutoOSEK在汽车电子领域的应用,需将其移植到不同的硬件平台;文章研究了嵌入式操作系统在不同平台移植的理论与技术,提出一种采用层次化和模块化的思想对AutoOSEK进行移植的通用方法;采用该方法实现了AutoOSEK在基于PowerPC架构32位处理器MPC5634上的移植;为验证移植方法的合理性,对移植后的AutoOSEK进行了功能和性能测试,测试结果显示任务切换时间达到2.90μs,能够很好满足汽车电子领域实时性的需要;经验证该操作系统移植方法简单高效,可有效加快开发进程。     

嵌入式实时操作系统AutoOSEK的设计

OSEK/VDX规范是一个用于汽车电子、并带有接口的开放式软件规范。基于OSEK/VDX规范,该文介绍了嵌入式实时操作系统AutoOSEK的内核结构,AutoOSEK采用了与“硬件无关”、“硬件相关”部分完全独立的设计架构,讨论了这2个部分的实现方法,分析了系统性能。系统在基于Motorola HCS12系列芯片和ARM内核的多硬件平台中得以实现,并在汽车电子控制系统开发中得到了较好的 应用。     

基于服务体/执行流模型的MiniOSEK操作系统

为解决现有OSEK操作系统实时性不高、效率低等问题,提出了一种新的OSEK操作系统——MiniOSEK。MiniOSEK是建立在服务体／执行流模型的基础上,并符合OSEK／VDX标准规范的嵌入式操作系统。其设计思想是将消息驱动的思想引入到传统OSEK操作系统中,即当一个任务调用OSEK操作系统规范规定的应用程序编程接口（API）函数时,只需要向该接口函数发送一个消息。这样可以减少上下文切换所需的时间,提高嵌入式系统的实时性。     

一种基于μC/OS-II符合OSEK标准的实时系统内核设计

一些安全关键任务系统对嵌入式操作系统的实时性和安全可靠性提出了更高的要求。设计并实现了一种满足OSEK/VDX标准且支持时间/事件混合触发的实时操作系统内核,该内核除具有事件触发的实时性好、使用方便、灵活性高等特点外,还具有时间触发的确定性和安全性等特点。此外,还提出并实现了一种基于静态表的混合任务调度策略,并给出了时间触发任务可调度性的静态测试算法,在保证事件触发灵活性的基础上,通过中断级和任务级时间/事件触发任务的灵活切换,可确保时间触发任务的确定性和安全性,并提高系统的利用率。实验结果表明,该内核可以有效支持时间/事件混合触发的任务调度,并具有良好的实时性与安全性。     

车用分布式OSEK系统的实时诊断平台研究

目前符合OSEK／VDX规范和CAN总线标准的分布式应用正逐渐成为汽车电子主流。为提高这类应用的性能和可靠性,迫切需要一个对多节点的分布式控制系统进行在线测试和性能评价的开发工具和平台。将对如何在CAN网络环境下构造一个开放的符合OSEK／VDX规范的分布式汽车电子开发平台及其测试与诊断方法进行探讨,以便支持用户分布式应用开发的在线测试和修正。     

基于OSEK／VDX标准的Trampoline操作系统研究

介绍了基于0SEK／VDX标准的开源嵌入式实时操作系统Trampoline,详细分析了该操作系统内核调度、任务管理和中断管理的实现机制,并指出了Trampoline为实现高可移植性、小内存的设计目标时对OSEK任务管理和中断管理所作的优化。最后,给出了在Linux／x86平台上使用Trampoline开发应用程序的方法。     

OSEK／VDX实时操作系统的研究与应用

OSEK操作系统对其不同版本提供的应用程序接口进行了标准化,并在嵌入式实时操作系统的基础上,分析OSEKOS及两者技术特点之间的差异;通过修改内核的部分功能,使之符合OSEKjVDX规范,并将其应用到CAN网络申的节点通信。本文着重描述了操作系统的任务管理机制、符合类、同步机制和中断管理。