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基于规划路径的智能前照灯偏转控制研究
| 论文题名： | 基于规划路径的智能前照灯偏转控制研究 |
| 关键词： | 汽车前照灯;规划路径;偏转角;控制算法 |
| 摘要： | 汽车前照灯作为汽车上的装饰部件和功能部件，在日益激烈的汽车市场竞争中显得越来越重要。与传统汽车前照灯相比，自适应前照灯既可以增加驾驶员在夜间行车的安全性，又可以成为汽车市场里的亮点和加分项。然而，现有的汽车自适应前照灯存在直线路段内灯体无法偏转、S弯道拐点区域内照射路线的长度变短、光轴不能总被约束在有效照明范围内的问题。为了解决这些问题，本文提出了一种基于规划路径的智能前照灯偏转控制算法。研究内容如下： 首先研究了车灯的偏转限制条件，根据弯道外侧最小照明宽度要求和汽车未来行驶路径信息提出了基于规划路径的前照灯偏转控制算法。该算法利用探测线获取汽车前方未来轨迹点，根据车灯偏转限制条件对未来轨迹点修正，汽车位置点与未来轨迹点的连线即为偏转后的光轴。为了发挥高精地图的优势，采用投影法把高精地图中三维路径分成垂直和水平两个方向的路径曲线，以便于实现对车灯的三维偏转控制。 其次根据汽车的停车视距、横摆、俯仰运动对该算法进行修正和完善。由于汽车定位坐标误差和该算法准确性的相关度很高，因此提出了基于卡尔曼滤波与路径匹配的定位坐标值修正方案，以此来减少定位误差的影响，通过建模和仿真实验验证了该修正方案的可行性。 然后利用Simulink搭建了多参数动态可调的步进电机PWM信号生成器模型。作为偏转控制算法与电机驱动器之间的桥梁，此模型可为基于Simulink的电机驱动控制仿真和快速控制原型实验提供一种便利。为了进一步改善算法对步进电机的控制效果，采用了模糊PID控制方案并进行仿真验证。 最后提取了实际道路上的坐标点，将其转换为UTM坐标后作为实验数据输入，分别进行Carsim与Simulink联合仿真实验和基于dSPACE的快速控制原型实验，并与传统自适应车灯算法作了对比。结果表明，改进算法实现了在任何时刻都把光轴约束于道路最佳照明范围内，提高了前照灯在各种道路拐点区域内照射路线的长度，对偏转执行机构的控制效果较好。 |
| 作者： | 张兴 |
| 专业： | 汽车运用工程 |
| 导师： | 杜小芳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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