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基于联合仿真的车辆主动避碰控制方法研究
| 论文题名： | 基于联合仿真的车辆主动避碰控制方法研究 |
| 关键词： | 汽车工程;主动避碰控制;联合仿真;安全运行 |
| 摘要： | 随着汽车工业的发展，交通安全问题带来的交通事故逐渐增多，汽车交通安全也得到了世界各国的普遍关注。为了从更大程度上降低交通事故的发生率，汽车主动安全先进技术的研究也成为安全领域的热点问题与技术前沿。基于主动安全的避碰控制方法的研究，能够尽最大可能的降低碰撞造成的伤害程度，对提高道路交通安全具有重要意义。在国家自然科学基金项目(61104165、51305065)和中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(DUT13JS02)的资助下，本文主要针对避碰控制系统相关的领域范畴，研究了基于联合仿真的车辆主动安全避碰控制方法，主要包含车辆纵向制动避碰方法和侧向换道避碰方法。 为了构建满足汽车在运行中存在的不确定性以及系统本身存在着较强的非线性动力学特性等方面的因素的车辆系统模型，本文首先基于Carsim软件构建了车辆主动避碰整车模型，然后基于Simulink搭建了逆纵向动力学模型并分析了横向动力学模型，为验证车辆主动避碰的效果做好准备。 针对不同的危险避碰场景，本文设计了相对应的避碰控制系统，包括纵向制动控制系统和侧向换道控制系统，纵向制动和侧向换道相结合的避碰控制系统更有利于实现车辆的安全避碰。在纵向制动避碰方法的研究过程中，基于分层控制思路构建了组合加速度滑模和单神经元PID方法的上下两层的减速制动控制方法，并针对紧急危险情况下设计了基于单神经元PID的紧急制动控制方法。在侧向换道避碰控制方法中，制定了适应于车辆避碰的换道轨迹，并基于此轨迹设计了换道避碰系统，通过终端滑模的方法使得车辆能够准确的跟踪理想的换道轨迹。 为验证所设计车辆避碰方法的实用性与准确性，本文把在Carsim中建立的整车模型和在Simulink中研究的主动避碰控制方法相联合，实现车辆避碰技术的联合仿真实验与分析。通过实验仿真结果可以看出，在车辆前方出现行人或车辆减速等危险障碍物的情况下，本文所设计的主动避碰控制系统可以实现车辆的减速制动、紧急制动停车或者能够按照期望的换道轨迹进行换道避碰的功能。同时，验证了所设计的车辆主动避碰控制系统能够在不同的危险场景下的可行性、有效性与鲁棒性，对于提高车辆主动安全性具有重要意义。 |
| 作者： | 任泽建 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 郭烈 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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