智能車橫、縱向運動綜合控制方法研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，車輛智能化成為汽車工業(yè)發(fā)展的必然方向。智能汽車作為多學(xué)科高端技術(shù)的結(jié)合，為解決日益嚴(yán)重的交通問題帶來了新的思路和方法?，F(xiàn)階段智能車的發(fā)展還有很多技術(shù)需要優(yōu)化，車輛運動的智能控制是智能車研究的關(guān)鍵技術(shù)之一，直接決定著車輛能否在人類期望狀態(tài)下行駛。本文針對車輛整車的運動控制方法展開了研究，目的是建立車輛橫縱向運動的綜合控制系統(tǒng)。
　　根據(jù)本文控制系統(tǒng)的設(shè)計思路，經(jīng)分析需要建立三個車輛動力學(xué)模型：解耦的橫、縱向獨立動

2、力學(xué)模型和整車動力學(xué)模型。在一系列假設(shè)的基礎(chǔ)上，建立了考慮車輛和道路中心線相對位置的橫向動力學(xué)模型和包括整車縱向動力學(xué)與傳動系動力學(xué)的縱向動力學(xué)模型，并在MATLAB/Simulink中進(jìn)行了建模?？紤]到整車動力學(xué)模型的準(zhǔn)確性，在 AMESim軟件中建立了車輛十五自由度整車模型。三個動力學(xué)模型的建立為控制系統(tǒng)的設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。
　　分析車輛參數(shù)對橫向動力學(xué)模型的影響，為了降低模型的不確定性，把車輛縱向速度劃分為子區(qū)間進(jìn)行橫向控制器

3、的設(shè)計?；谀：刂七壿嫹謩e設(shè)計了每個子區(qū)間對應(yīng)的控制器，在每個子區(qū)間設(shè)置了重疊部分，基于模糊隸屬度函數(shù)思想對過度區(qū)域設(shè)置權(quán)重，完成了整個橫向控制系統(tǒng)的設(shè)計?？v向控制系統(tǒng)基于分層結(jié)構(gòu)方法，上位控制器選用了經(jīng)典的固定車頭時距策略，下位控制基于模糊邏輯控制建立了加速和制動的獨立控制器，考慮車輛當(dāng)前狀態(tài)設(shè)計了二者的切換邏輯，結(jié)合上下位控制器組成車輛縱向控制系統(tǒng)。在MATLAB/Simulink中設(shè)計適當(dāng)?shù)墓r進(jìn)行仿真，結(jié)果顯示所設(shè)計的橫、縱向

4、獨立的控制系統(tǒng)具有很好的控制效果。
　　結(jié)合所設(shè)計的橫、縱向控制系統(tǒng)，以速度為結(jié)合點進(jìn)行控制系統(tǒng)的耦合。通過MATLAB/Simulink和AMESim聯(lián)合仿真建立了整車控制系統(tǒng)仿真模型，設(shè)計了車輛典型工況，完成了整車控制系統(tǒng)的調(diào)試。仿真結(jié)果表明所設(shè)計的整車控制系統(tǒng)效果良好。
　　為了驗證所設(shè)計控制系統(tǒng)的可行性，基于dSPACE快速控制原型進(jìn)行了智能車執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計。實車試驗結(jié)果表明車輛運動執(zhí)行機構(gòu)能較準(zhǔn)確跟隨控制系統(tǒng)的輸出