主动安全的汽车前照灯自适应控制系统研究

发布时间：2021-04-25 00:51

　　目前,基于汽车的主动安全领域已经延展出多个研究方向。本篇论文介绍的汽车前照灯自适应系统（Adaptive Front-Lighting System——AFS）是众多汽车主动安全领域中一个重要研究方向。针对目前复杂多变的路况,传统前照灯的照明方式难以满足人们的需求,一些前照灯随动系统难于实时有效辨识,导致系统实时响应速度慢、控制精确度,系统收敛性和稳定性差的问题。论文主要研究了汽车夜间行驶时,车辆在弯道处的前照灯水平调节方式以及车辆在俯仰状态和纵坡状态前照灯垂直方向上的偏转调整规律;建立了相适应的汽车前照灯自适应控制系统（AFS）数学模型,选用了与之相适应的控制策略及其控制方法。论文开始介绍了汽车前照灯自适应控制系统（AFS）提出的背景,国内外的发展现状以及自适应前照灯的发展趋势。参照国内外相关法律规定和汽车企业制定的系统功能要求,提出了本系统的设计方案和实现目标,详细论述了系统工作的理论基础,建立了前照灯自适应控制系统的数学模型并且进行了系统规律分析。随后阐述了系统前照灯水平偏转和垂直偏转调整的控制方法,其中主要论述了前照灯在水平方向和垂直方向两个维度上偏转的模糊逻辑控制方法,包括确... 

【文章来源】：贵州师范大学贵州省

【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 前照灯自适应系统概述
    1.2 论文研究背景及意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国内研究现状
        1.3.2 国外研究现状
    1.4 本论文研究内容和创新点
第二章 主动安全汽车前照灯自适应系统的原理研究
    2.1 汽车AFS系统的基本控制原理
    2.2 汽车AFS系统的设计需求
        2.2.1 汽车AFS转弯模式设计需求
        2.2.2 AFS系统的纵坡模式垂直偏转设计需求
    2.3 本章小结
第三章 前照灯自适应控制系统的数学模型的建立与分析
    3.1 汽车AFS系统的相关技术理论
        3.1.1 阿克曼转向定理
    3.2 汽车转弯半径计算模型
        3.2.1 转弯模式车辆转角模型
        3.2.2 汽车横摆角速度的汽车转弯半径
    3.3 汽车AFS系统的转弯模式转角规律
        3.3.1 转弯模式车灯转角模型
        3.3.2 AFS系统转角最大限值
        3.3.3 左右两侧前照灯水平调节模式
    3.4 汽车AFS系统的垂直偏转规律
        3.4.1 车身俯仰时前照灯的垂直偏转模型
        3.4.2 纵坡时车灯的垂直方向偏转模型
    3.5 本章小结
第四章 前照灯自适应系统的控制策略和控制算法
    4.1 模糊控制的基本理论
        4.1.1 模糊控制的基本原理
        4.1.2 模糊控制器的设计
        4.1.3 模糊控制器的设计
    4.2 汽车前照灯水平方向的偏转控制方法和策略
        4.2.1 确定模糊控制器的结构
        4.2.2 定义输入、输出模糊集以及量化因子
        4.2.3 定义输入、出隶属函数
        4.2.4 建立模糊控制规则及模糊推理
        4.2.5 解模糊化
    4.3 汽车前照灯垂直方向的偏转控制方法和策略
        4.3.1 确定模糊控制器的结构
        4.3.2 定义输入、输出模糊集以及量化因子
        4.3.3 定义输入、输出隶属函数
        4.3.4 建立模糊控制规则及模糊推理
        4.3.5 解模糊化
    4.4 基于模糊控制算法的系统仿真
        4.4.1 设定步进电机控制系统的传递函数
        4.4.2 控制系统模型的建立与仿真
        4.4.3 控制系统对动态输入信号的跟随特性
    4.5 本章小结
第五章 系统控制算法的优化及仿真分析
    5.1 模型预测控制算法原理
    5.2 预测控制模型建立
        5.2.1 脉冲响应模型的状态空间描述
        5.2.2 状态估计
        5.2.3 预测方程
        5.2.4 算法及控制律（优化、约束）
        5.2.5 性能指标
    5.3 预测控制仿真分析
    5.4 本章总结
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
硕士在读期间发表论文



本文编号：3158383