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车辆自动紧急制动系统建模与仿真研究
| 论文题名： | 车辆自动紧急制动系统建模与仿真研究 |
| 关键词： | 车辆紧急制动系统;自动制动;声光报警;控制策略;联合仿真 |
| 摘要： | 目前主动安全成为汽车行业研究的重点。车辆自动紧急制动系统(AEB)是一种新兴的主动安全系统，也成为现在汽车行业重点研究的系统之一。该系统有两个方面的功能①预警功能：存在追尾危险时通过声光报警警示驾驶员采取措施。②自动制动功能：危险可能增大时，驾驶员没有采取任何制动措施时，系统自动制动，避免碰撞或者降低碰撞时的车速以减少伤害。 本文用联合仿真方法研究了时间指标Tb的控制策略在自动紧急制动系统(AEB)中的应用。同时对自动紧急制动系统(AEB)的试验进行了初步的探究。 文中首先分析自动紧急制动系统的概念、功能、系统组成以及实现的关键问题，对仿真过程做了总体规划。其次建立了总体车辆模型。对于总体模型进行虚拟实验验证，结果表明误差在5％以内，而且模型响应迅速。再次，研究了自动紧急制动系统的控制策略，包括目标信息探测、目标分类策略、分级制动策略。运用时间指标Tb作为判断车辆安全状态的指标。提出当Tb=2.6s启动预警功能；Tb=1.6s控制策略输出-4m/s2；Tb=0.6s时输出-8m/s2的分级制动策略。最后，基于博世中距离雷达，对实车试验进行了初步探究。分析了试验工况、车载设备、试验条件、以及静止目标和运动目标的选取问题。考虑到试验时安全因素，选取Tb=1.2s输出-5m/s2的策略进行试验，按照同样的策略进行仿真，对比试验结果和仿真结果，分析差异的原因。 试验工况：①自车：40km/h；目标：静止。②自车：50km/h；目标：20km/h。选择最大减速度持续时间、自车和目标车最小距离、是否能避免碰撞作为试验和仿真结果对比指标。工况①：试验结果：持续时间1.92s，最小距离为0.54m，避免碰撞；仿真结果：持续时间为2.18s，最小距离为0.58m，避免碰撞。工况②：试验结果：持续时间1.42s，最小距离为1.07m，避免碰撞；仿真结果：持续时间2.25s，最小距离2.74m，避免碰撞，说明总体仿真模型可靠。对于E-NCAP规定工况的仿真结果显示，对于静止目标当车速大于65km/h时，不能完全避免碰撞；对于缓速移动目标和常规制动目标工况都能避免碰撞；对于紧急制动目标当初始距离为12m时不能避免碰撞。 本文模型的仿真结果对于实际应用中参数匹配有一定的指导作用。另外对AEB系统的试验也进行了初步的探究，对其进一步试验研究有一定的参考价值。 |
| 作者： | 郑杰 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 田哲文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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