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汽车自适应巡航系统控制算法与仿真分析
| 论文题名： | 汽车自适应巡航系统控制算法与仿真分析 |
| 关键词： | 汽车自适应巡航控制系统;制动控制算法;舒适度;安全度 |
| 摘要： | 汽车自适应巡航控制系统（Adaptive Cruise Control system，简称ACC）是在传统巡航控制CC(Cruise Control)的基础上发展起来的新一代汽车驾驶员辅助驾驶系统。ACC系统能够作为汽车的“第二驾驶员”，代替驾驶员进行汽车的操作，减轻驾驶员的负担，减少驾驶员失误的几率，并且能够有效的提高驾驶舒适性，从而减少驾驶员因为疲劳驾驶所引发的交通事故的发生，增加行车安全;通过自适应巡航系统对潜在危险环境所采取的安全措施，能在很大程度上降低驾驶员的工作负担，从而提高汽车驾驶的舒适度和安全度。 本课题参考了国内外诸多汽车自适应巡航控制系统的研究成果，建立了包括发动机、液力变矩器、自动变速器、车轮驱动的车辆纵向动力学模型。确定了以节气门开度和制动压力作为纵向动力学模型的输入参数，以主车速度和主车位置作为其输出参数。最后在MATLAB/Simulink下进行了仿真验证。 通过分析跟随模式下原有的防撞报警算法，建立了包含反应预警的安全距离模型，确定了自适应巡航系统的改进防撞报警算法。对于跟随模式，在加速的情况下，针对汽车行驶系统的稳定性和控制非线性的特点，采用了鲁棒性较好的Fuzzy-PID控制，并在MATLAB/Simulink平台中建立了控制器的结构图，控制器的输入参数为车间距离误差和误差变化率，输出参数为节气门的开度变化。在减速的情况下，为了最大限度的保证驾驶员的安全性、提高驾驶员驾驶的舒适性和节约燃料，确定出一种实用性较强的制动控制算法。 最后在MATLAB/Simulink中进行了原有防撞报警算法与改进算法的仿真对比，结果显示改进算法能在很大程度上保证驾驶员的安全性和提高道路的交通利用率。通过Fuzzy-PID控制算法对阶跃信号、正弦信号的响应特性并且同单纯的模糊控制器进行的对比分析，得出Fuzzy-PID控制算法确实能保证驾驶员的安全性和提高驾驶的舒适性。 |
| 作者： | 刘海龙 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 杨英 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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