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 |