車輛主動防撞系統(tǒng)控制邏輯設(shè)計及仿真研究.pdf

1、本文以主動防撞系統(tǒng)為研究對象，基于車輛運動情況和有限狀態(tài)機理論設(shè)計了一套主動防撞控制邏輯并進行了仿真研究。該邏輯充分考慮了傳感器及執(zhí)行器的響應(yīng)特性，通過對制動或轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主動控制達到及時躲避障礙物、降低車輛所處危險程度的效果。 文章首先對汽車主動防撞系統(tǒng)進行了總體設(shè)計，確定實現(xiàn)總體方案所必需的關(guān)鍵技術(shù)。同時對傳感器及執(zhí)行器進行了特性分析，并通過試驗研究確定了轉(zhuǎn)向和制動執(zhí)行器的響應(yīng)滯后時間。 為了對車輛的安全狀態(tài)進行判斷和

2、評估，本文建立起了基于車輛運動學(xué)的主動防撞情況判斷模型，根據(jù)實際情況推導(dǎo)了碰撞時間、制動時間和轉(zhuǎn)向時間這三個重要時間參數(shù)的計算方法，并說明這三個變量在滿足何種邏輯關(guān)系的條件下需要主動防撞系統(tǒng)介入控制、以何種方式進行控制。此外，還從理論上推導(dǎo)了在周邊存在多個障礙物的條件下，防撞系統(tǒng)介入控制必須滿足的條件和邏輯表達式。 當情況判斷結(jié)果顯示車輛處于危險狀態(tài)時，主動防撞系統(tǒng)必須根據(jù)具體的情況提供不同的主動干預(yù)方式。因此本文根據(jù)情況判斷得

3、到的邏輯變量，基于有限狀態(tài)機理論和決策原則建立了主動避撞決策模型，在遵循“最晚介入”的控制原則下，確定在該特定情況下的避讓方式和干預(yù)時刻。在此，可供選擇的干預(yù)方式有制動、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)，其中在做出左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)決策之前還需要進一步驗證其在復(fù)雜交通環(huán)境下的可行性，從而在不發(fā)生新危險的情況下達到主動避讓原有障礙物的效果。 此外，文章還介紹了整個仿真模型的結(jié)構(gòu)和車輛模型的具體建模過程，通過靜態(tài)障礙物—制動避讓、靜態(tài)障礙物—轉(zhuǎn)向避讓和動態(tài)障礙物