车辆自动紧急制动系统控制策略仿真研究
发布时间：2021-04-24 21:22
近年来,随着人们生活水平的提高,汽车的保有量不断增加,每年因为交通事故造成的伤亡人数居高不下,汽车在给人们的出行带来便利的同时也给人们的生命财产安全带来了巨大的隐患。以自动紧急制动系统为代表的主动安全技术,能够有效的降低事故的发生率,而控制算法作为自动紧急制动系统的重要组成部分,对其进行研究具有重要的现实意义。本文利用Carsim软件,以国内某乘用车实车参数为基础,建立了汽车动力学模型,并在Simulink中搭建了汽车逆动力学模型,包括节气门及制动切换逻辑控制模型、制动压力控制模型、节气门控制模型。对现有的安全距离模型进行了研究,分析了它们的优缺点,根据安全距离模型的要求,基于车辆的制动过程,设计了一种预警距离模型和制动距离模型。根据分层控制的思想,设计了基于模糊控制的上层控制器,得到了控制车辆行驶的期望加速度,并根据下层控制器的要求,分别设计了基于PID控制的下层控制器和基于BP神经网络PID控制的下层控制器,得到了控制车辆动力学模型的控制加速度,上层控制器和下层控制器共同构成了自动紧急制动系统的控制策略。根据C-NCAP（2018版）的规定,分别对基于PID控制的下层控制器和基于B...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景
1.2 自动紧急制动系统的国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本课题研究目的及意义
1.4 论文研究的主要内容、技术路线
1.4.1 主要内容
1.4.2 技术路线
第二章 自动紧急制动系统总体方案设计
2.1 自动紧急制动系统原理
2.2 系统模块的功能
2.3 自动紧急制动系统整体方案设计
2.4 自动紧急制动系统控制策略方案设计
2.5 本章小结
第三章 车辆动力学系统建模
3.1 Carsim车辆动力学系统建模
3.1.1 车辆动力学参数选取
3.1.2 利用Carsim建立车辆动力学模型
3.2 车辆逆纵向动力学建模
3.2.1 节气门及制动控制切换逻辑模型
3.2.2 节气门控制模块
3.2.3 制动压力控制模块
3.3 本章小结
第四章 AEB系统安全距离模型建立
4.1 对安全距离模型的要求分析
4.2 对现有安全距离模型分析
4.2.1 基于时距的安全距离模型
4.2.2 基于车距的安全距离模型
4.3 车辆的实际制动过程分析
4.4 基于制动过程分析车辆预警安全距离及制动安全距离推导
4.5 基于预警临界距离的预警系统建立
4.6 本章小结
第五章 汽车自动紧急制动系统控制策略设计
5.1 基于模糊控制的上层控制器设计
5.1.1 模糊控制器基本原理
5.1.2 模糊控制器的设计
5.2 基于BP神经网络的PID下层控制器设计
5.2.1 PID控制算法
5.2.2 基于PID控制的下层控制器设计
5.2.3 神经网络控制
5.2.4 基于BP神经网络的PID控制
5.3 本章小结
第六章 典型工况联合仿真及结果分析
6.1 基于PID控制的下层控制器仿真结果
6.1.1 接近静止目标仿真结果
6.1.2 接近低速行驶目标仿真结果
6.1.3 接近紧急制动目标仿真结果
6.2 基于BP神经网络PID控制的下层控制器仿真结果
6.2.1 接近静止目标仿真结果
6.2.2 接近低速行驶目标仿真结果
6.2.3 接近紧急制动目标仿真结果
6.3 两种下层控制器控制效果对比
6.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018年道路交通事故预防工作成效明显[J]. 道路交通管理. 2019(02)
[2]基于遗传算法对PID控制器参数的整定[J]. 高成,庞家腾. 现代信息科技. 2019(02)
[3]基于BP神经网络PID控制的液位自动控制系统研究[J]. 朱海棠,管芳景. 电脑知识与技术. 2018(35)
[4]自动换道系统最小安全距离研究[J]. 吴杭哲,刘斌,刘枫. 汽车技术. 2018(10)
[5]基于改进BP神经网络的汽车尾气检测系统设计[J]. 黄伟军,华猛,吴晨辉. 传感器与微系统. 2018(10)
[6]基于滑膜变结构控制的全速段车距保持控制系统开发[J]. 王斌. 上海汽车. 2018(07)
[7]基于PreScan的AEB系统纵向避撞算法及仿真验证[J]. 胡远志,吕章洁,刘西. 汽车安全与节能学报. 2017(02)
[8]自动紧急制动系统发展现状与未来趋势[J]. 左培文,张立淼,李育贤. 汽车工业研究. 2017(02)
[9]自动紧急制动系统（AEB）的前世今生[J]. 包崇美. 世界汽车. 2015(12)
[10]智能汽车自动紧急控制策略[J]. 李霖,朱西产. 同济大学学报(自然科学版). 2015(11)
硕士论文
[1]四轮驱动电动汽车AEB系统研究[D]. 周武奎.辽宁工业大学 2018
[2]汽车主动避撞控制系统控制方法研究[D]. 张雪峰.江苏大学 2017
[3]基于神经网络PID控制器的汽车自适应巡航控制系统研究[D]. 刘道旭东.吉林大学 2017
[4]自主紧急制动系统测试评价方法研究[D]. 张慧.河北工业大学 2017
[5]汽车AEB仿真控制算法优化及验证[D]. 吕章洁.重庆理工大学 2017
[6]基于制动特性的主动避撞方法研究[D]. 贾海江.江苏大学 2016
[7]车辆自动紧急制动系统建模与仿真研究[D]. 郑杰.武汉理工大学 2015
[8]基于神经网络的PID控制技术研究[D]. 秦立庆.南京邮电大学 2015
[9]汽车纵向防撞预警控制系统建模与仿真研究[D]. 肖迪.湖南大学 2014
[10]驾驶倾向特征识别与纵向安全车距建模研究[D]. 商强.山东理工大学 2014
本文编号：3158098
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景
1.2 自动紧急制动系统的国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本课题研究目的及意义
1.4 论文研究的主要内容、技术路线
1.4.1 主要内容
1.4.2 技术路线
第二章 自动紧急制动系统总体方案设计
2.1 自动紧急制动系统原理
2.2 系统模块的功能
2.3 自动紧急制动系统整体方案设计
2.4 自动紧急制动系统控制策略方案设计
2.5 本章小结
第三章 车辆动力学系统建模
3.1 Carsim车辆动力学系统建模
3.1.1 车辆动力学参数选取
3.1.2 利用Carsim建立车辆动力学模型
3.2 车辆逆纵向动力学建模
3.2.1 节气门及制动控制切换逻辑模型
3.2.2 节气门控制模块
3.2.3 制动压力控制模块
3.3 本章小结
第四章 AEB系统安全距离模型建立
4.1 对安全距离模型的要求分析
4.2 对现有安全距离模型分析
4.2.1 基于时距的安全距离模型
4.2.2 基于车距的安全距离模型
4.3 车辆的实际制动过程分析
4.4 基于制动过程分析车辆预警安全距离及制动安全距离推导
4.5 基于预警临界距离的预警系统建立
4.6 本章小结
第五章 汽车自动紧急制动系统控制策略设计
5.1 基于模糊控制的上层控制器设计
5.1.1 模糊控制器基本原理
5.1.2 模糊控制器的设计
5.2 基于BP神经网络的PID下层控制器设计
5.2.1 PID控制算法
5.2.2 基于PID控制的下层控制器设计
5.2.3 神经网络控制
5.2.4 基于BP神经网络的PID控制
5.3 本章小结
第六章 典型工况联合仿真及结果分析
6.1 基于PID控制的下层控制器仿真结果
6.1.1 接近静止目标仿真结果
6.1.2 接近低速行驶目标仿真结果
6.1.3 接近紧急制动目标仿真结果
6.2 基于BP神经网络PID控制的下层控制器仿真结果
6.2.1 接近静止目标仿真结果
6.2.2 接近低速行驶目标仿真结果
6.2.3 接近紧急制动目标仿真结果
6.3 两种下层控制器控制效果对比
6.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018年道路交通事故预防工作成效明显[J]. 道路交通管理. 2019(02)
[2]基于遗传算法对PID控制器参数的整定[J]. 高成,庞家腾. 现代信息科技. 2019(02)
[3]基于BP神经网络PID控制的液位自动控制系统研究[J]. 朱海棠,管芳景. 电脑知识与技术. 2018(35)
[4]自动换道系统最小安全距离研究[J]. 吴杭哲,刘斌,刘枫. 汽车技术. 2018(10)
[5]基于改进BP神经网络的汽车尾气检测系统设计[J]. 黄伟军,华猛,吴晨辉. 传感器与微系统. 2018(10)
[6]基于滑膜变结构控制的全速段车距保持控制系统开发[J]. 王斌. 上海汽车. 2018(07)
[7]基于PreScan的AEB系统纵向避撞算法及仿真验证[J]. 胡远志,吕章洁,刘西. 汽车安全与节能学报. 2017(02)
[8]自动紧急制动系统发展现状与未来趋势[J]. 左培文,张立淼,李育贤. 汽车工业研究. 2017(02)
[9]自动紧急制动系统（AEB）的前世今生[J]. 包崇美. 世界汽车. 2015(12)
[10]智能汽车自动紧急控制策略[J]. 李霖,朱西产. 同济大学学报(自然科学版). 2015(11)
硕士论文
[1]四轮驱动电动汽车AEB系统研究[D]. 周武奎.辽宁工业大学 2018
[2]汽车主动避撞控制系统控制方法研究[D]. 张雪峰.江苏大学 2017
[3]基于神经网络PID控制器的汽车自适应巡航控制系统研究[D]. 刘道旭东.吉林大学 2017
[4]自主紧急制动系统测试评价方法研究[D]. 张慧.河北工业大学 2017
[5]汽车AEB仿真控制算法优化及验证[D]. 吕章洁.重庆理工大学 2017
[6]基于制动特性的主动避撞方法研究[D]. 贾海江.江苏大学 2016
[7]车辆自动紧急制动系统建模与仿真研究[D]. 郑杰.武汉理工大学 2015
[8]基于神经网络的PID控制技术研究[D]. 秦立庆.南京邮电大学 2015
[9]汽车纵向防撞预警控制系统建模与仿真研究[D]. 肖迪.湖南大学 2014
[10]驾驶倾向特征识别与纵向安全车距建模研究[D]. 商强.山东理工大学 2014
本文编号：3158098
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