道路智能感知下汽车主动悬架车身水平控制研究

发布时间：2023-11-11 14:30

　　为了改善汽车行驶平顺性,保证汽车操作稳定性,国内外学者对汽车主动悬架阻尼控制的研究较为广泛且都取得了一定的研究成果。但对主动悬架的研究存在的普遍问题是只侧重考虑控制算法,而忽略了行驶道路的变化,这种缺乏足够的路面信息限制了主动悬架进一步的改善汽车行驶性能。道路是汽车行驶中相当重要的环境对象,在驾驶员辅助系统中基于计算机视觉对道路的精确感知、建模、检测是现在的研究热点。随着电子技术的发展,汽车悬架控制与汽车行驶前方道路变化的结合能更好的改变汽车行驶性能,这也为未来智能汽车的发展提供了新的研究思路。论文依托国家自然科学基金青年基金项目(51605213)“道路智能感知下汽车主动悬架阻尼控制自适应切换研究”和辽宁省科技厅联合基金项目(201602367)“道路智能感知下汽车主动悬架自适应控制研究”主要通过车载双目视觉系统对路面垂直轮廓进行获取,并对主动悬架的控制策略而展开研究。论文主要研究内容包括:首先基于双目立体视觉的基本原理,实车构建了双目立体视觉系统,描述了摄像机成像的几何模型,完成了相机参数标定。其次介绍了立体匹配基本理论,并基于全局误差能量最小化的立体匹配算法对路面图像进行了立体匹...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究的背景和意义
    1.2 国内外研究状况
    1.3 图像的立体匹配方法
    1.4 主动悬架控制方法
    1.5 本文的主要研究内容
2 车载双目视觉系统的构建与标定
    2.1 立体视觉系统概述
        2.1.1 基本原理
        2.1.2 双目立体视觉研究方法
    2.2 车载双目立体视觉系统的搭建
        2.2.1 系统硬件组成
        2.2.2 系统参数配置
    2.3 相机成像的几何模型与参数标定
        2.3.1 视觉系统的坐标系与转换
        2.3.2 双目视觉系统的Matlab标定
        2.3.3 标定结果
    2.4 本章小结
3 汽车行驶前方路面立体匹配
    3.1 立体匹配基本理论
    3.2 基于全局误差能量最小化的立体匹配算法
        3.2.1 构建误差能量矩阵
        3.2.2 误差能量矩阵的均值滤波
        3.2.3 构建视差图
        3.2.4 消除不可靠视差
        3.2.5 道路图像三维信息的获取
    3.3 本章小结
4 车辆悬架系统模型与路面模型的构建
    4.1 悬架系统概述
        4.1.1 悬架系统的组成和功能
        4.1.2 悬架的分类
    4.2 悬架系统的性能评价指标
    4.3 悬架系统动力学建模
        4.3.1 主动悬架二自由度1/4车辆模型
        4.3.2 主动悬架七自由度整车模型
    4.4 路面垂直轮廓建模
        4.4.1 最小二乘法
        4.4.2 实测路面垂直轮廓的拟合
        4.4.3 随机输入路面垂直轮廓的构建
        4.4.4 仿真实验路面模型的建立
    4.5 本章小结
5 主动悬架控制策略研究及仿真分析
    5.1 主动悬架PID控制器
        5.1.1 PID控制的基本原理
        5.1.2 PID控制器的搭建
        5.1.3 PID控制器的参数整定
    5.2 主动悬架俯仰模糊控制器
        5.2.1 模糊控制基本原理
        5.2.2 模糊控制器的设计
        5.2.3 模糊控制器的实现
    5.3 主动悬架的混合模糊PID控制
        5.3.1 混合模糊PID控制原理
        5.3.2 模糊PID控制的仿真模型
    5.4 仿真结果对比分析
        5.4.1 PID控制仿真结果及分析
        5.4.2 模糊PID控制仿真结果及分析
        5.4.3 两种控制策略效果对比及分析
    5.5 本章小结
6 结论
    6.1 全文总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
攻读硕士期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3862727