主动避撞系统研究及硬件在环试验

发布时间：2022-07-13 18:25

　　伴随汽车行业的快速发展,汽车保有量的不断提升,汽车虽然给人们通行带来了极大的便利,但是同样带来了很多隐患。其中,追尾是较为常见的交通事故,给人们造成了不同程度的损失,而在追尾事故中,很大一部分是由于驾驶员未能在有效时间内完成避撞措施导致的,安全气囊等被动措施并不能从根源解决此类问题,因而,属于先进驾驶辅助系统中的主动避撞控制系统应运而生,致力于降低追尾等碰撞损失,主要分为纵向主动避撞和横向主动避撞,纵向主要表现为制动,横向主要表现为转向。本文以汽车各轮滑移率为控制目标,以纵向距离等状态量为评价指标设计了纵向主动避撞控制系统,基于模糊滑模算法设计了纵向控制器,通过纵向风险评估模型选择合适的制动时间,控制各轮滑移率保持在期望滑移率附近,使得汽车在紧急避撞过程中获得最大制动减速度,在最短制动距离内避撞;以汽车侧向位移为控制目标,以质心侧偏角等状态量为评价指标设计了横向避撞控制系统,基于预瞄PID算法设计了横向控制器,通过横向风险评估模型选择合适的转向时间,使得汽车在紧急避撞过程中跟踪期望避撞轨迹,沿最优路径避撞。并基于Car Sim软件搭建了整车动力学仿真模型,基于MATLAB/Simuli... 

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 纵向避撞技术国内外研究现状
        1.2.2 横向避撞技术国内外研究现状
        1.2.3 主要发展趋势
    1.3 主要研究内容
第二章 主动避撞系统总体设计思路及构架
    2.1 仿真总体设计构架
        2.1.1 纵向避撞系统仿真设计思路
        2.1.2 横向避撞系统仿真设计思路
    2.2 试验台架总体设计构架
        2.2.1 纵向避撞系统试验台架设计
        2.2.2 横向避撞系统试验台架设计
    2.3 本章总结
第三章 纵向避撞控制系统设计
    3.1 风险评估模型分析设计
        3.1.1 车辆制动过程分析
        3.1.2 三种典型工况分析
    3.2 最佳期望滑移率设计
    3.3 滑模变结构控制器设计
        3.3.1 滑模变结构控制算法简介及发展应用
        3.3.2 非线性系统的滑模变结构控制
        3.3.3 系统动力学分析建模
        3.3.4 基于滑模变结构算法的滑移率控制器设计
    3.4 模糊滑模控制器设计
        3.4.1 模糊控制的简介及发展应用
        3.4.2 模糊控制过程分析
        3.4.3 基于模糊滑模变结构算法的滑移率控制器设计
    3.5 本章总结
第四章 横向避撞控制系统设计
    4.1 横向避撞系统轨迹规划
    4.2 风险评估模型分析设计
    4.3 基于道路预瞄的路径跟踪控制器设计
    4.4 本章总结
第五章 基于CarSim与Simulink的联合仿真
    5.1 CarSim及MATLAB/Simulink软件简介
        5.1.1 CarSim软件介绍
        5.1.2 MATLAB/Simulink软件介绍
    5.2 纵向避撞系统联合仿真
        5.2.1 纵向避撞系统CarSim整车动力学建模
        5.2.2 纵向避撞系统Simulink控制器建模
        5.2.3 纵向避撞系统联合仿真结果分析总结
    5.3 横向避撞系统联合仿真
        5.3.1 横向避撞系统CarSim整车动力学建模
        5.3.2 横向避撞系统Simulink控制器建模
        5.3.3 横向避撞系统联合仿真结果分析总结
第六章 制动试验台轮缸压力调试
    6.1 制动试验台架构造简介
    6.2 PXI简介及选型
    6.3 制动试验台架底层驱动
    6.4 制动轮缸压力调试试验
        6.4.1 LabVIEW简介
        6.4.2 轮缸压力调试与结果分析
    6.5 本章总结
第七章 硬件在环(HIL)试验
    7.1 MicroAutoBoxⅠ及ControlDesk简介
    7.2 横向避撞系统硬件在环试验
        7.2.1 转向试验台架构造简介
        7.2.2 LabVIEW模型
        7.2.3 Simulink模型
        7.2.4 横向避撞系统试验结果分析总结
第八章 总结与展望
    8.1 全文总结
    8.2 研究工作展望
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]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)
[2]驾驶员制动和转向避撞极限[J]. 李霖,朱西产,陈海林.  同济大学学报(自然科学版). 2016(11)
[3]电动汽车侧向换道行驶主动避撞控制算法[J]. 田彦涛,王晓玉,胡蕾蕾,廉宇峰,赵云,尹诚.  吉林大学学报(工学版). 2016(05)
[4]汽车纵向主动避撞DRV安全距离模型[J]. 袁朝春,李道宇,吴飞,刘逸群,张龙飞.  重庆理工大学学报(自然科学). 2016(05)
[5]基于路面附着系数估计的汽车纵向碰撞预警策略[J]. 朱冰,朴奇,赵健,吴坚,邓伟文.  汽车工程. 2016(04)
[6]基于纵向避撞时间的预警/制动算法[J]. 于广鹏,谭德荣,田厚杰,吕长民.  河南科技大学学报(自然科学版). 2015(02)
[7]汽车前向主动报警/避撞策略[J]. 裴晓飞,齐志权,王保锋,刘昭度.  吉林大学学报(工学版). 2014(03)
[8]基于滑模控制的车车协同主动避撞算法[J]. 王庞伟,余贵珍,王云鹏,王迪.  北京航空航天大学学报. 2014(02)
[9]基于汽车追尾事故形态分析的避撞算法研究[J]. 孙斌.  公路交通科技. 2013(08)
[10]基于紧急变道策略的汽车主动避障安全车距模型[J]. 边明远.  重庆理工大学学报(自然科学). 2012(04)

博士论文
[1]电动汽车主动避撞系统状态估计与控制策略研究[D]. 廉宇峰.吉林大学 2015
[2]考虑驾驶员避撞行为特性的汽车前方防碰撞系统研究[D]. 吴涛.吉林大学 2014

硕士论文
[1]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
[2]基于路面辨识的主动避撞制动系统关键技术研究[D]. 张龙飞.江苏大学 2017
[3]智能车辆侧向避撞控制方法研究[D]. 林思雨.哈尔滨工业大学 2017
[4]基于dSPACE的EPS性能仿真研究[D]. 姚树森.长安大学 2017
[5]基于滑模控制的纯电动汽车避撞系统控制策略研究[D]. 刘生强.合肥工业大学 2017
[6]城市道路汽车防碰撞系统障碍物识别算法及应用研究[D]. 王洪峰.吉林大学 2016
[7]基于制动特性的主动避撞方法研究[D]. 贾海江.江苏大学 2016
[8]汽车主动防撞预警系统的安全策略研究[D]. 李文娜.吉林大学 2016
[9]汽车主动防撞预警执行系统研究[D]. 胡文贵.吉林大学 2016
[10]主动避撞纵向动力学模型及控制策略研究[D]. 刘逸群.江苏大学 2016



本文编号：3660544