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基于驾驶特性和路面附着系数的自动紧急制动系统控制策略研究及仿真
| 论文题名： | 基于驾驶特性和路面附着系数的自动紧急制动系统控制策略研究及仿真 |
| 关键词： | 汽车制动;自动紧急制动系统;控制策略;驾驶特性;路面附着系数 |
| 摘要： | 随着汽车保有量的持续增加，汽车交通事故已成为了人民生命财产的重要威胁。通过使车辆自动制动来避免或者减轻碰撞伤害的自动紧急制动系统(AEB)成为了目前主动安全技术研究的热点。但是由于驾驶员的个性化差异和汽车行驶路况的不确定性，采用固定参数的AEB控制策略不能够满足实际需求。针对此问题本文做了如下研究： 为了研究驾驶员特性，本文选取真实驾驶数据集NGSIM作为驾驶特性的研究对象，利用Savitzky-Golay滤波技术对原始数据进行预处理，制定车辆纵向危险场景标准从车辆历史轨迹曲线中提取紧急制动时的数据，并从紧急制动数据中提取能够体现驾驶风格的主要特征变量，在此基础上使用K-means聚类算法将驾驶员分为三种类型，并对不同类型驾驶员的反应时间进行统计分析，发现不同驾驶风格的驾驶员在紧急制动时的反应时间有明显差异。其次，基于经典安全距离算法和车辆实际制动过程，建立一种考虑驾驶特性和路面附着系数的AEB控制策略，它利用驾驶员选择的驾驶风格和实际路面附着系数对基础安全距离模型进行修正。前者是根据选择驾驶风格来确定驾驶员反应时间，并通过反应时间对AEB策略进行修正；后者是根据路面附着系数估算模型的估计值对AEB策略进行修正，路面附着系数估计算法的基本思路为：建立车辆动力学模型和Dugoff轮胎模型，利用路面附着系数和汽车动态参数之间的关系，设计扩展卡尔曼滤波算法对路面附着系数进行实时估算。同时为了更精确的控制车辆运动，设计了模糊PID的下层控制器。 最后，建立了Carsim/Simulink联合仿真平台，采用C-NCAP中对AEB的测试标准进行仿真验证。仿真结果表明本文设计的基于驾驶特性和路面附着系数的AEB控制策略能够符合不同驾驶风格驾驶员对AEB系统介入时机的心理需求，提高系统的适应性，同时也增加了在低附着路面行驶的安全性。 |
| 作者： | 李后隆 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 马骊溟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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