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考虑ESC响应特性的汽车AEB控制策略研究
| 论文题名： | 考虑ESC响应特性的汽车AEB控制策略研究 |
| 关键词： | 汽车AEB控制策略;ESC响应特性;避撞算法 |
| 摘要： | 自动紧急制动系统AEB主要作用是感知行驶环境中的危险因素，在适当的时机对驾驶员预警或直接对车辆控制，避免车辆发生碰撞事故。AEB是主动安全技术中重要的一环，它的出现满足了人们对于汽车驾驶安全性的需求，同时可以满足法规要求。电子稳定控制系统ESC作为AEB系统的制动执行结构，满足了AEB系统的对执行机构的需求，二者均在国内外有着大量的研究。但是AEB控制策略的设计却很少考虑到ESC系统的响应特性。因此，基于ESC系统的响应特性研究AEB控制策略对二者的集成有重要意义。 本文从AEB系统的组成出发，为了执行器能有良好的响应特性，选择ESC液压系统作为本文设计的AEB系统的执行器。同时，由于AEB运行时制动系统处于主动制动的状态，故针对执行器设计主动制动的轮缸压力控制策略。分析AEB系统与ESC液压系统之间的信号传播造成ESC系统响应延迟的原因，AEB系统控制策略集成减速度控制模块。主要内容如下： 首先，研究了电子液压制动系统的组成，对车辆主动制动过程中ESC液压执行器的工作状态进行分析。然后分析了ESC液压系统的关键部件液压控制单元HCU的组成及HCU的关键零件的工作原理，对重要参数进行设置。并且建立ESC液压系统的物理模型。基于以上工作，设计了基于查表法的制动轮缸压力估计算法和基于神经网络的制动轮缸压力控制算法。同时设计实验得到在压力控制策略下的压力跟随效果和ESC系统的响应特性。 其次，设计AEB系统的控制策略，主要由避撞策略与减速度控制策略组成。提出了TTC模型与安全距离模型的AEB系统避撞策略，其中安全制动距离阀值按照相对距离的比例进行计算。同时，考虑到ESC系统的响应，使用串级控制的框架设计减速度控制策略，外环为减速度环，内环为压力环。外环控制器由前馈加反馈控制组成，前馈控制基于纵向动力学模型设计，反馈控制基于PID控制设计。参考AEB系统测试标准设计了相应的实验，得到设计的AEB控制策略的控制效果。 最后，为了验证ESC系统与AEB系统二者集成的效果，进行了硬件在环实验，验证了在各种工况下，均可以有效控制车辆及时制动，有效避免碰撞的发生，比较二者集成的效果与未集成减速度控制模块的AEB控制策略的控制效果。 |
| 作者： | 赖宣淇 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 丁海涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 吉林大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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