自动驾驶车辆电控制动技术研究

发布时间：2019-10-13 12:31

【摘要】：车辆的自动驾驶技术无论在民用领域还是军用领域都已经发展到了可应用于真实道路环境的阶段,但是自动驾驶车辆产品化并普及还需要很长的时间,自动驾驶车辆将在很长一段时间内处于人机共驾的阶段,即驾驶员驾驶-自动驾驶系统辅助驾驶或自动驾驶系统驾驶-驾驶员辅助驾驶,制动系统是车辆重要的安全保障,人机共驾系统对车辆的制动系统也提出了新的要求。本文通过功能分析、理论分析、系统设计和实车试验对自动驾驶车辆的电控制动技术展开研究,以实现适用于自动驾驶车辆人机共驾系统的电控制动。依据车辆动力学参数,分析车辆在制动过程中的行驶动力学,以及液压助力器和制动主缸的制动过程动力学。针对原车辆平台进行D档滑行试验和人工制动试验,获取制动过程的参数。针对试验车辆设计一套双回路电控液压制动系统,在保留该车人工驾驶模式下踩踏板制动功能的同时,实现其自动驾驶模式下的电控制动,车辆的两种模式能够无缝切换且相互独立,并保证驾驶员对制动系统控制的优先权。确定搭建实车试验平台所需的零部件型号并设计安装部件,针对动力装置进行动力学分析并验证其可行性,完成实车试验平台的机械结构和油路系统改造。分析系统控制器所需的接口资源,选择控制器,并有针对性地进行部分电路改造。设计软件系统,包括人工踩踏板制动和电控制动的切换控制、电控制动的制动量控制、车辆遥控操作制动控制、故障诊断与保护、串口通信、CAN通信、油门量的控制、油门和制动的互锁控制等功能,并基于VB语言设计制动控制器的数据采集与调试软件。针对设计的系统进行实车试验,包括车辆的静态与实车道路占空比标定试验、电控制动系统的静态与实车道路压强控制试验、油门控制标定试验等。应用增量式PID算法进行了车辆的速度跟随试验,试验证明所设计的系统能够满足车辆电控制动的使用要求。最后,充分利用课题中的标定数据提出了前馈加反馈的速度控制方法。
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.5

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本文编号：2548668