基于驾驶风格的个性化全线控电动汽车控制策略研究
发布时间：2021-02-27 09:13
技术突破与理念引领成为汽车产业革新的双重引擎。全线控电动汽车因高度集成了四轮独立转向、四轮独立驱动和四轮独立制动等先进技术,被认为代表了未来电动汽车底盘架构的趋势。该平台驾驶系统可通过控制自由配置的特点,为多种理念下的动力学特性优化提供了机遇。转向特性作为影响其操纵稳定性能的关键要素,同时也很大程度上决定了驾驶人的驾驶舒适性。基于驾驶风格,围绕全线控电动汽车转向特性的个性化设计和相关控制策略展开研究,是“车适应人”理念在车辆智能化发展体系下的体现和落实。本文依托国家自然科学基金项目“基于驾驶员特性的新型线控转向系统控制机理和评价方法研究”（编号:51575223）,从驾驶风格作为个性化基准出发,对全线控电动汽车转向特性进行隐性个性化设计,并开发采用分层式集成控制的驾驶系统,为其提供操纵稳定性保障,以实现“安全性+舒适性”的目标;同时对这一过程中存在的驾驶风格概念模糊和多基准耦合问题,提出驾驶风格拓展定义,并将驾驶人回归为哲学领域的一般客体,利用客体三层次架构建立涉及多驾驶人术语的驾驶风格概念框架,以实现对现有个性化基准的统一解释,从而指导本文的驾驶风格识别和个性化设计。论文具体工作内容...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：164 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
驾驶模式自适应匹配推荐方案
意图和驾驶技能的线控转向传动比自适应控制策略，如图 1.5 所示。转向意图反映为车速和转向盘转角，驾驶技能反应为横摆角速度误差和侧向位置误差，而转向传动比需要在二者之间形成一种折中，如图中红蓝色曲线关系。Anand 等[99]则利用线控转向研究了驾驶人群体对于力感的偏好分布情况，结果表明某一种属性与这种偏好并没有明显的关系，而是与这些驾驶人群体的“舒适性”声明呈现了明显的相关性。Bing Zhu 等[100]利用EPS 助力特性将这种声明与驾驶行为建立了联系，结论为运动型驾驶人会表现出偏于激进的操纵，同时偏好轻便的转向力和快速的转向响应，舒缓型驾驶人的需求则反之，一般型居中。
?翟诘透阶怕访嫦碌亩?ρ?煊μ匦怨乖觳慰寄Ｐ停?并以二自由度模型在多种操控和路面条件下验证了以该参考模型实现低附着运动模式时的转向特性和操纵稳定性。此外，出于提升极限工况下操纵稳定性的大量驾驶辅助系统，如ESC、AFS和ARC等，以及具有辅助能力的4WD等，在正常工况下对转向特性的持续修正能力吸引了众多学者的关注。WankiCho等[106]将转向意图分为直线行驶、小幅转向和大幅转向，并分别执行无控制（原车不足转向）、敏捷性控制（中性转向）和机动性控制（恒定不足转向梯度），同时加入考虑安全性的稳定性控制，如图1.6所示。ManeuverI为通过监测转向盘转角和转向盘角速度确定驾驶人是否转向的意图，当进入转向意图则执行敏捷性控制；ilityManeuverabI为通过横摆角速度与极限横摆角速度比值确定小幅转向与大幅转向意图，当该值小于0.5则一直执行敏捷性控制，若超过0.5则进入敏捷性和机动性的过渡区，当该值达到或超过1，则执行机动性控制。同时，系统实时监测质心侧偏角，当BetaI超过一定的阈值则执行稳定性控制修正质心侧偏角，且具有最高优先权。但过渡区采用折线形式，在进入和脱离过渡区的非连续点处仍会给横摆响应带来不平滑的感受。图1.6基于转向意图的敏捷性、机动性和稳定性控制策略LinZhang等[107]将车辆控制模式分为敏捷性和稳定性，并设立保持当前模式的过渡
【参考文献】：
期刊论文
[1]分布式驱动电动汽车个性化智能控制关键技术综述[J]. 李刚,姬晓,徐春生,刘鹏. 辽宁工业大学学报(自然科学版). 2019(06)
[2]表征驾驶风格和驾驶员能力的驾驶员模型[J]. 王超,郭孔辉,许男,张琳,刘洋,郑磊,刘涛. 北京理工大学学报. 2019(01)
[3]一种考虑个性化驾驶风格的车辆跟驰模型[J]. 张哲,许力. 工业控制计算机. 2018(02)
[4]Driving skill classification in curve driving scenes using machine learning[J]. Naiwala P.Chandrasiri,Kazunari Nawa,Akira Ishii. Journal of Modern Transportation. 2016(03)
[5]机器学习及其算法和发展研究[J]. 张润,王永滨. 中国传媒大学学报(自然科学版). 2016(02)
[6]基于驾驶员类型识别的双离合自动变速器换挡规律研究[J]. 刘玺,何仁,程秀生. 农业工程学报. 2015(20)
[7]营运驾驶员驾驶决策风格及其对交通违规的影响[J]. 李晓峰. 现代交际. 2015(03)
[8]基于图像行数据处理的车道偏离预警系统[J]. 易世春,李克强,李防震,张强. 汽车工程. 2014(07)
[9]四轮独立驱动轮毂电机电动汽车研究综述[J]. 李刚,宗长富. 辽宁工业大学学报(自然科学版). 2014(01)
[10]驾驶风格研究现状与展望[J]. 孙龙,常若松. 人类工效学. 2013(04)
博士论文
[1]智能汽车个性化辅助驾驶策略研究[D]. 蒋渊德.吉林大学 2019
[2]四轮独立驱动独立转向电动汽车控制与协调方法研究[D]. 高琳琳.吉林大学 2017
[3]个性化驾驶员模型及其在驾驶行为评估中的应用[D]. 胡杰.浙江大学 2017
[4]基于模式转移和操控特性的驾驶风格评测研究[D]. 李国法.清华大学 2016
[5]全线控四轮独立转向/驱动/制动电动汽车动力学集成控制研究[D]. 宋攀.吉林大学 2015
[6]线控四轮独立驱动轮毂电机电动汽车稳定性与节能控制研究[D]. 李刚.吉林大学 2013
[7]四轮独立线控电动汽车试验平台搭建与集成控制策略研究[D]. 陈国迎.吉林大学 2012
[8]驾驶行为表征指标及分析方法研究[D]. 李平凡.吉林大学 2010
[9]4WID/4WIS电动车辆防滑与横摆稳定性控制研究[D]. 杨福广.山东大学 2010
[10]基于驾驶员特性自学习方法的车辆纵向驾驶辅助系统[D]. 张磊.清华大学 2009
硕士论文
[1]驾驶员特性辨识及在四轮独立驱动与转向电动汽车上的应用研究[D]. 李高超.辽宁工业大学 2018
[2]智能四轮独立驱动轮毂电机电动汽车自适应转向研究[D]. 韩海兰.辽宁工业大学 2016
[3]“车适应人”线控汽车驾驶员行为特性辨识算法研究[D]. 林娜.吉林大学 2015
[4]汽车驾驶模拟器车辆动力学求解器的设计[D]. 郭学立.吉林大学 2009
[5]山区双车道公路驾驶员特性实验研究[D]. 李杏元.吉林大学 2007
本文编号：3054012
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：164 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
驾驶模式自适应匹配推荐方案
意图和驾驶技能的线控转向传动比自适应控制策略，如图 1.5 所示。转向意图反映为车速和转向盘转角，驾驶技能反应为横摆角速度误差和侧向位置误差，而转向传动比需要在二者之间形成一种折中，如图中红蓝色曲线关系。Anand 等[99]则利用线控转向研究了驾驶人群体对于力感的偏好分布情况，结果表明某一种属性与这种偏好并没有明显的关系，而是与这些驾驶人群体的“舒适性”声明呈现了明显的相关性。Bing Zhu 等[100]利用EPS 助力特性将这种声明与驾驶行为建立了联系，结论为运动型驾驶人会表现出偏于激进的操纵，同时偏好轻便的转向力和快速的转向响应，舒缓型驾驶人的需求则反之，一般型居中。
?翟诘透阶怕访嫦碌亩?ρ?煊μ匦怨乖觳慰寄Ｐ停?并以二自由度模型在多种操控和路面条件下验证了以该参考模型实现低附着运动模式时的转向特性和操纵稳定性。此外，出于提升极限工况下操纵稳定性的大量驾驶辅助系统，如ESC、AFS和ARC等，以及具有辅助能力的4WD等，在正常工况下对转向特性的持续修正能力吸引了众多学者的关注。WankiCho等[106]将转向意图分为直线行驶、小幅转向和大幅转向，并分别执行无控制（原车不足转向）、敏捷性控制（中性转向）和机动性控制（恒定不足转向梯度），同时加入考虑安全性的稳定性控制，如图1.6所示。ManeuverI为通过监测转向盘转角和转向盘角速度确定驾驶人是否转向的意图，当进入转向意图则执行敏捷性控制；ilityManeuverabI为通过横摆角速度与极限横摆角速度比值确定小幅转向与大幅转向意图，当该值小于0.5则一直执行敏捷性控制，若超过0.5则进入敏捷性和机动性的过渡区，当该值达到或超过1，则执行机动性控制。同时，系统实时监测质心侧偏角，当BetaI超过一定的阈值则执行稳定性控制修正质心侧偏角，且具有最高优先权。但过渡区采用折线形式，在进入和脱离过渡区的非连续点处仍会给横摆响应带来不平滑的感受。图1.6基于转向意图的敏捷性、机动性和稳定性控制策略LinZhang等[107]将车辆控制模式分为敏捷性和稳定性，并设立保持当前模式的过渡
【参考文献】：
期刊论文
[1]分布式驱动电动汽车个性化智能控制关键技术综述[J]. 李刚,姬晓,徐春生,刘鹏. 辽宁工业大学学报(自然科学版). 2019(06)
[2]表征驾驶风格和驾驶员能力的驾驶员模型[J]. 王超,郭孔辉,许男,张琳,刘洋,郑磊,刘涛. 北京理工大学学报. 2019(01)
[3]一种考虑个性化驾驶风格的车辆跟驰模型[J]. 张哲,许力. 工业控制计算机. 2018(02)
[4]Driving skill classification in curve driving scenes using machine learning[J]. Naiwala P.Chandrasiri,Kazunari Nawa,Akira Ishii. Journal of Modern Transportation. 2016(03)
[5]机器学习及其算法和发展研究[J]. 张润,王永滨. 中国传媒大学学报(自然科学版). 2016(02)
[6]基于驾驶员类型识别的双离合自动变速器换挡规律研究[J]. 刘玺,何仁,程秀生. 农业工程学报. 2015(20)
[7]营运驾驶员驾驶决策风格及其对交通违规的影响[J]. 李晓峰. 现代交际. 2015(03)
[8]基于图像行数据处理的车道偏离预警系统[J]. 易世春,李克强,李防震,张强. 汽车工程. 2014(07)
[9]四轮独立驱动轮毂电机电动汽车研究综述[J]. 李刚,宗长富. 辽宁工业大学学报(自然科学版). 2014(01)
[10]驾驶风格研究现状与展望[J]. 孙龙,常若松. 人类工效学. 2013(04)
博士论文
[1]智能汽车个性化辅助驾驶策略研究[D]. 蒋渊德.吉林大学 2019
[2]四轮独立驱动独立转向电动汽车控制与协调方法研究[D]. 高琳琳.吉林大学 2017
[3]个性化驾驶员模型及其在驾驶行为评估中的应用[D]. 胡杰.浙江大学 2017
[4]基于模式转移和操控特性的驾驶风格评测研究[D]. 李国法.清华大学 2016
[5]全线控四轮独立转向/驱动/制动电动汽车动力学集成控制研究[D]. 宋攀.吉林大学 2015
[6]线控四轮独立驱动轮毂电机电动汽车稳定性与节能控制研究[D]. 李刚.吉林大学 2013
[7]四轮独立线控电动汽车试验平台搭建与集成控制策略研究[D]. 陈国迎.吉林大学 2012
[8]驾驶行为表征指标及分析方法研究[D]. 李平凡.吉林大学 2010
[9]4WID/4WIS电动车辆防滑与横摆稳定性控制研究[D]. 杨福广.山东大学 2010
[10]基于驾驶员特性自学习方法的车辆纵向驾驶辅助系统[D]. 张磊.清华大学 2009
硕士论文
[1]驾驶员特性辨识及在四轮独立驱动与转向电动汽车上的应用研究[D]. 李高超.辽宁工业大学 2018
[2]智能四轮独立驱动轮毂电机电动汽车自适应转向研究[D]. 韩海兰.辽宁工业大学 2016
[3]“车适应人”线控汽车驾驶员行为特性辨识算法研究[D]. 林娜.吉林大学 2015
[4]汽车驾驶模拟器车辆动力学求解器的设计[D]. 郭学立.吉林大学 2009
[5]山区双车道公路驾驶员特性实验研究[D]. 李杏元.吉林大学 2007
本文编号：3054012
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