自适应巡航控制系统设计与仿真

资源类型: 资源大小: 文档分类:工业技术 上传者:欧阳克俭

文档信息

【标题】自适应巡航控制系统设计与仿真

【作者】 刘中海 

【关键词】ACC 模糊控制 PID控制 Matlab/Simulink 

【出版日期】2005-05-01

【论文级别】硕士

【导师】何克忠

【摘要】自适应巡航控制系统(ACC:Adaptive Cruise Control System)属主动安全技术,它是在巡航控制系统的基础上增加了车距控制与车距报警功能。旨在减轻驾驶者的疲劳,提升驾驶的舒适性,增加交通车辆流量,降低交通事故的发生。但是驾驶者仍要注意与前方车辆的间距。该装置起到了辅助驾驶员操纵的作用。 ACC系统通过对前方车辆的距离进行追踪,根据前方车辆的速度而控制本车的速度,以确保车与车之间保持安全距离。这也是在ITS(智能交通系统)中实现自动驾驶的重要技术之一,被称为先进巡航辅助道路系统(AHS : Advanced Cruise-Assist Highway System)。 本文在分析了国内外现有的ACC算法优缺点的基础上,提出了基于模糊PID控制的综合解决方案。分析了ACC系统的基本功能,提出了一套具有一定可行性的ACC控制流程,并对其中各个功能模块分别予以了详细的阐述或推导。并在随后的章节中给出了它们的仿真验证结果。 本文在计算机控制技术研究和应用方面有一定的改进和创新。在油门控制器结构方面,提出了“采用增量式算法内核的位置式输出控制器”,实现了定速模式和跟踪模式间的无扰动切换。在跟踪算法研究方面创新性的提出了基于模糊控制和PID控制的“带系数调整的串级Fuzzy-PID控制器”。该控制算法通过对已有技术巧妙的组合运用,保留了PD型模糊控制器所具有的过渡过程好、鲁棒性好、不依赖于对象精确数学模型和设计简单等优点,通过后级的PI控制器的作用消除了系统静差,而对PI控制器系数的动态调整有效抑制了在设定点附近形成极限环振荡。 安全间隔距离算法是对已有算法的改进,论文中详细的说明了改进的思路,并给出了完整的推导过程,改进结果使得整个算法更加安全。 根据文献资料,在Matlab/Simulink环境下重新构造了车辆纵向动力学模型,通过对仿真数据的对比、分析,我们可以确认重构的车辆模型的特性和原模型是一致的。 最后,通过对ACC算法流程的仿真验证可以看到,本文中提出的安

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