【摘要】：自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)作為一種自動跟車技術(shù),已經(jīng)越來越被普遍的應(yīng)用在道路上。針對現(xiàn)有的ACC系統(tǒng)研究情況可看出,要提高系統(tǒng)的使用率,系統(tǒng)的舒適度是最不可忽略的一個方面,也就是說ACC系統(tǒng)的實際操縱車輛行為要符合熟練駕駛員的操縱特性。因此在ACC的控制算法的設(shè)計中還需要更多的考慮駕駛員的操作行為特性,使系統(tǒng)更符合熟練駕駛員的操作,實現(xiàn)系統(tǒng)的人性化,從而提高使用率和接受度。針對上述問題,本論文在國家重點科技研發(fā)計劃項目“電動汽車智能輔助駕駛技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”的資助下,對基于駕駛行為分析的電動汽車自適應(yīng)巡航控制算法進(jìn)行了相關(guān)研究,主要包括如下幾個方面:(1)在對電動汽車縱向行駛過程中動力學(xué)特性分析的基礎(chǔ)上,考慮輪胎動力學(xué)特性以及行駛路面的坡度等因素,建立了適用于本文研究目的的電動汽車縱向動力學(xué)模型,為后續(xù)的控制策略設(shè)計提供基礎(chǔ)。(2)采用分層控制結(jié)構(gòu)對定速巡航控制策略進(jìn)行研究,為抑制電動汽車自身結(jié)構(gòu)參數(shù)和內(nèi)外擾動對巡航效果的影響,我們設(shè)計了自抗擾控制器作為定速巡航的下位控制器;上位控制器根據(jù)實際車輛速度和駕駛員預(yù)先設(shè)定好的期望巡航速度來決策出最優(yōu)的加速度值,為保證系統(tǒng)舒適度,我們對上層控制器的輸出進(jìn)行了限定。最后在不同路面坡度以及負(fù)載條件下進(jìn)行定速巡航策略的仿真試驗。(3)根據(jù)實際駕駛員的跟車數(shù)據(jù)分析結(jié)果,在傳統(tǒng)的基于車間運動狀態(tài)的安全距離模型的分析基礎(chǔ)上,重新設(shè)計了跟車安全距離模型,同時在模型中融入了道路的摩擦系數(shù)以及駕駛員的駕駛因子,使模型計算值更符合實際駕駛員在跟車過程中的期望跟車間距。最后通過與傳統(tǒng)模型的數(shù)值比較說明了該模型的優(yōu)越性,并在以最優(yōu)控制算法作為上層控制器的基礎(chǔ)上驗證了該模型的安全性。(4)為權(quán)衡ACC車輛在跟車過程中的行駛安全性、跟隨性、燃油經(jīng)濟(jì)性和乘坐舒適性等多個相互聯(lián)系并且存在一定矛盾的性能指標(biāo),在對ACC系統(tǒng)上層控制的多個行駛目標(biāo)進(jìn)行分析后,我們在模型預(yù)測控制(MPC)框架下將這些指標(biāo)轉(zhuǎn)換為目標(biāo)函數(shù)和相應(yīng)的系統(tǒng)約束,使上述問題轉(zhuǎn)為帶約束的二次規(guī)劃求解問題。最后通過ACC系統(tǒng)多個典型場景的仿真實驗,驗證了上層策略的有效性。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U463.6
【圖文】：

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文圖 2.7 所示為電動汽車行駛在 0 度坡度路面情況下，分別從初速度為 30km/h到 40km/h 以及從初速度為 60km/h 到 70km/h 的巡航效果，為了驗證該控制策略的優(yōu)越性，在仿真過程中將巡航效果與不考慮駕駛員駕駛特性的巡航控制效果進(jìn)行對比。從圖 2.7(a)(c)可看出，采用分層控制結(jié)構(gòu)的定速巡航控制系統(tǒng)其巡航的效果較為理想，在車速變化為 10km/h 的情況下，考慮駕駛員特性時 7.179 秒系

第 2 章 考慮駕駛特性的電動汽車定速巡航控制策略研究駕駛員特性的情況慢，但在保證控制效果的基礎(chǔ)上保證了乘坐舒適性，有利于提高系統(tǒng)的接受度和使用率。圖2.8所示為電動汽車行駛在10度坡度路面情況下，分別從初速度為30km/h到 40km/h 以及從初速度為 60km/h 到 70km/h 的巡航效果，在考慮駕駛員駕駛特性和忽略駕駛員駕駛特性的情況下其巡航效果如下：

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 黨睿娜;李升波;王建強(qiáng);李克強(qiáng);;兼顧節(jié)能與安全的電動車ACC系統(tǒng)[J];汽車工程;2012年05期

2 羅莉華;龔李龍;李平;王慧;;考慮駕駛員行駛特性的雙模式自適應(yīng)巡航控制設(shè)計[J];浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2011年12期

3 管欣,王景武,高振海,張立存;基于駕駛員行為模擬的ACC控制算法[J];汽車工程;2004年02期

4 王文清,王武宏,鐘永剛,易生平;基于模糊推理的跟馳安全距離控制算法及實現(xiàn)[J];交通運輸工程學(xué)報;2003年01期

本文編號：2717200