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兼顾乘员舒适性的智能汽车纵向主动避撞控制
| 论文题名： | 兼顾乘员舒适性的智能汽车纵向主动避撞控制 |
| 关键词： | 智能车辆;主动安全;舒适性;主动避撞;模型预测控制 |
| 摘要： | 随着智能驾驶技术的不断发展，人们不仅注重主动避撞系统的安全性，舒适性同样是重要的参考性能，乘员的主观感受极大的影响着主动避撞系统的装配率，然而主动避撞过程中舒适性和安全性往往是矛盾的关系。大多数的主动避撞控制策略往往只强调安全性，在避撞舒适性方面考虑不足。为综合优化安全性和舒适性指标，本文设计了一种考虑舒适性的主动避撞控制策略，力图有效保证智能汽车主动避撞安全性的同时，兼顾乘员舒适性。本文主要的研究内容如下： （1）首先，基于主动避撞系统整体架构，设计了控制模式切换策略，介绍了正常驾驶模式以及主动避撞模式的区别和控制方法。分析了不同安全距离模型的特点，设计了基于可变时距的安全距离模型，并通过数学推导验证了控制模式切换策略判断条件的可行性。 （2）其次，分别推导了制动减速度与驱动力矩和制动压力之间的数学关系，建立了驱/制动逆纵向动力学模型。基于AMESim软件建立了电动助力液压制动系统，仿真结果表明制动系统能够在200ms内建立起期望的制动压力。 （3）然后，根据模型预测控制原理，设计了考虑乘员舒适性约束的主动避撞系统上层控制器，下层采用前馈和反馈控制器实现期望控制目标。系统分析了主动避撞过程中车速对避撞安全性和舒适性的影响，设计了舒适性变权重模糊控制器。 （4）最后，利用Matlab/Simulink、CarSim、AMESim搭建联合仿真平台，对设计的主动避撞控制策略进行四种典型工况的仿真验证。根据电动助力液压制动系统的工作原理和性能要求，对执行机构的助力部分进行改造和安装，并通过dSPACE/MicroAutoBoxII搭建硬件在环试验台架，验证了本文设计的主动避撞控制策略的可行性。 仿真结果表明，本文设计的主动避撞控制策略在各种典型工况下均能够实现安全避撞，同时车辆的加速度、加速度变化率均在舒适性指标约束范围内，保证了乘员的舒适性。此外，通过台架试验证明了改装后的电动助力液压制动系统够满足主动避撞制动要求，并且加速度变化范围满足舒适性指标。 |
| 作者： | 严勇 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张利鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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