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智能泊车与EPS集成控制系统设计与实现
| 论文题名： | 智能泊车与EPS集成控制系统设计与实现 |
| 关键词： | 车辆工程;电动助力转向系统;集成控制;智能泊车 |
| 摘要： | 本文针对现有自动泊车系统存在的不足，提出了将智能泊车与电动助力转向系统(EPS)集成控制，实现在正常行驶时提供助力，有泊车需求时进行自动泊车，提高系统的集成度，实现车辆资源的有效利用。针对智能泊车与EPS集成控制系统，本文分别给出了系统三个关键方面的解决方案——泊车路径规划、路径跟踪控制和集成控制系统设计，借鉴熟练驾驶员泊车行为特征，轻规划、重路径跟随和调整，通过理想泊车路径规划和精确路径跟踪控制综合实现高效、精确智能泊车。 首先简要分析了泊车系统的工作过程，根据国家规定和车型尺寸设定目标停车位尺寸，包括平行泊车位和垂直泊车位尺寸。通过分析泊车过程中车辆运动学特性和泊车过程中的运动约束条件，将泊车运动简化为寻找一条合适路线，并在满足运动学特性和运动约束条件下，使车辆按照指定路线行驶顺利完成泊车的过程。综合考虑泊车运动约束条件以及跟踪控制余量，建立泊车运动学模型，借鉴熟练驾驶员人工泊车实际情况，规划出理想泊车运动路径。 针对泊车效率和精度有待提升的问题，本文采用更接近人类智能行为方式的智能化路径跟踪控制的思想。以云模型为基础，进一步研究提出基于云发生器的泊车路径跟踪控制方法，构建车辆路径跟踪控制模型，并通过仿真分析，验证模型跟踪及转向控制效果。 针对现有泊车系统集成度低带来的不足之处，结合EPS系统软硬件资源特征和智能泊车系统软硬件资源需求，构建智能泊车与EPS集成控制架构，设计集成控制系统原理。集成控制系统主要由核心控制子系统，泊车子系统和转向助力子系统组成，助力转向子系统即为原车EPS控制系统，泊车子系统包括测距模块、轮速采集模块、转向控制模块、语音提示模块和电源模块等。利用智能泊车与EPS系统功能互补和资源共用特点，重点突破泊车模式与EPS助力模式的切换和安全保障等难点问题，提出智能泊车与EPS集成控制策略，保障集成控制系统的可靠性。 以集成控制系统的需求为依据，充分考虑系统的可靠性、扩展性和成本等因素，设计集成控制器硬件单元电路和软件算法。为了降低内外部干扰对控制器的影响，提高控制系统的可靠性，在控制器PCB板设计过程中加入抗干扰设计，并在软件中加入软件滤波、监控定时器等抗干扰设计，降低系统出错风险，提高控制精度。 为了验证本文所设计的智能泊车与EPS集成控制器的有效性和可靠性，分别进行了系统EMC试验和实车功能及性能试验。试验结果表明集成控制系统安全、可靠，性能达到或超过现有产品。 |
| 作者： | 吴狄 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 江浩斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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