原文传递
车车协同主动避撞系统建模与仿真分析
| 论文题名： | 车车协同主动避撞系统建模与仿真分析 |
| 关键词： | 车车协同;主动避撞系统;制动转向控制器;最小纵向换道;安全距离 |
| 摘要： | 随着智能交通的发展的越来越迅速，车辆主动安全一直是汽车安全领域的研究热点，当车辆在高速状态下遇到紧急工况时，车辆通过采用制动或者转向换道的方式来解决车辆的碰撞问题，可有效提高车辆的主动安全性。本文基于此，研究了在车间通讯条件下，车辆在高速紧急行驶工况时纵向制动和转向两种避撞方式相结合的车车协同主动避撞控制。本文主要从车车协同安全距离模型、车辆动力学系统建模、车车协同主动避撞策略及车辆制动转向控制器设计几个方面进行了研究。 基于纵向制动过程分析，利用车车通信通讯获取前车信息，并考虑前车静止或匀速、前车减速、前车加速三种典型行车状况以及驾驶员综合特性等因素建立了改进车车纵向制动安全距离模型;结合最小纵向换道车距，建立基于五阶多项式的参考路径以及换道安全距离模型，并对本车与旁道障碍车在不同工况的安全性进行了分析;采用动力学仿真软件CarSim建立了纵横向动力学系统模型，利用Matlab/Simulink软件，建立车辆纵横向逆动力学模型;在安全距离模型基础上，对车车主动避撞控制策略进行了研究，设计了分层式纵向控制器，建立滑模控制协同上位控制器、纵向制动上位控制器，建立单神经元PID下位控制器，通过车车间加速度的分配实现两车的协同避撞，设计了基于模糊PID的紧急转向控制器，通过控制方向盘转角来控制车辆换道。 为验证所设计的车车协同主动避撞系统的有效性与准确性，本文将CarSim中建立的整车模型和Simulink中设计的控制模型相结合，实现车车主动避撞技术的联合仿真实验与分析。实验仿真结果表明，在车辆发生紧急工况时，本文所设计的车车主动避撞控制系统能够实现制紧急避撞功能，并能通过车车间的纵向协同避撞，在高速紧急工况下避免车辆碰撞的发生;转向避撞控制系统能控制车辆在高速情况下完成对期望换道路径的跟踪控制，以及能在高速紧急工况下实现对车辆纵横向的协同控制，保障了车辆安全。 最后总结全文所做的工作和创新点，指出存在的问题并对未来工作进行展望。 |
| 作者： | 王雪纯 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 杨英 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2019 |
检索历史
应用推荐
