帶有ACC功能模塊的ESC系統(tǒng)的仿真研究.pdf

1、汽車在高速或低附著系數(shù)路面上轉(zhuǎn)向行駛或受到側(cè)向干擾時，輪胎與地面的側(cè)向附著系數(shù)很容易達(dá)到附著極限而發(fā)生側(cè)滑，而喪失操縱穩(wěn)定性，進(jìn)一步引發(fā)交通事故。汽車電子穩(wěn)定控制(ESC)通過對車輪主動實(shí)施制動，來改善汽車的操縱穩(wěn)定性，使駕駛員能夠?qū)囕v進(jìn)行正常操縱，保證汽車行駛的穩(wěn)定性。而自適應(yīng)巡航控制(ACC)通過對前方車輛的距離進(jìn)行追蹤，根據(jù)前方車輛的速度而控制本車的速度，以確保車與車之間保持安全距離，該裝置旨在減輕駕駛員疲勞，起到了輔助駕駛員操

2、縱的作用。本文在標(biāo)準(zhǔn)的ESC基礎(chǔ)上擴(kuò)展了ACC功能模塊，增強(qiáng)了系統(tǒng)間的內(nèi)在聯(lián)系，充分利用各種車輛信息，從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
　　本文基于Pacejka的“魔術(shù)公式”輪胎模型，建立了包括汽車縱向、橫向、橫擺方向和四個車輪轉(zhuǎn)動方向的七自由度的整車模型，以該車輛模型為基礎(chǔ)來對系統(tǒng)的最優(yōu)控制算法進(jìn)行驗(yàn)證并探討系統(tǒng)在改善汽車操縱穩(wěn)定性方面及與前車保持安全距離方面的作用。本文以車輛質(zhì)心的側(cè)偏角、車輛的橫擺角速度、本車與前方車輛

3、的距離為控制變量，采用線性二次最優(yōu)控制，使車輛實(shí)際的側(cè)偏角與汽車名義側(cè)偏角、實(shí)際橫擺角速度與名義橫擺角速度、車輛與前車的實(shí)際距離與理論安全距離保持在穩(wěn)定的范圍內(nèi)，以確保汽車的操縱穩(wěn)定性。若超出穩(wěn)性范圍便對汽車實(shí)施穩(wěn)定性控制，以使汽車具有良好的可操縱性，便于駕駛員駕駛。本文使用圖形建模的方式，在 MATLAB SINULINK環(huán)境下對系統(tǒng)進(jìn)行仿真以對帶有ACC功能模塊的ESC系統(tǒng)進(jìn)行研究。
　　通過建模仿真研究發(fā)現(xiàn)，使用最優(yōu)控制設(shè)計(jì)