基于模糊控制的汽车避撞系统建模与研究

针对汽车避撞系统,联合运用CarSim和Simulink建立车辆纵向动力学模型,基于模糊控制理论和PID控制理论设计分层控制系统,通过CarSim仿真得到加速/制动切换逻辑曲线,通过对加速和制动的协调控制,使自车能够在紧急情况下自动制动,起到主动避撞的作用,同时对制动过程对乘车舒适性的影响有所考虑。在典型工况下进行仿真,结果表明在低速和高速条件下避撞系统都能发挥避撞作用,提高行车安全性,同时不会对乘员舒适性造成较大影响。     

考虑预碰撞时间的自动紧急制动系统分层控制策略研究

为提升汽车的主动安全,对车辆自动紧急制动系统控制策略进行研究。利用分层控制的思想对控制策略进行建模,上层控制器为对车辆制动减速度进行决策的预碰撞时间模型,根据汽车追尾事故深度调查的驾驶员紧急制动数据分析制动系统的制动减速度,在考虑舒适性的条件下确定预碰撞时间阈值。下层控制器按照上层控制器输出的制动减速度,分析车辆轮胎模型和制动系统的关系,通过PID控制调节制动压力对车辆进行控制。在安全评价规程标准工况下验证控制策略的可靠性,通过追尾事故场景的重建来验证控制策略的有效性。仿真结果表明:设计的控制策略在相对车速65km/h以内时能有效避撞,而高于65km/h时能最大程度地降低碰撞车速,减小伤害。     

基于BP神经网络算法预测的重型半挂汽车列车AEB控制策略研究

我国商用车AEB性能要求和试验方法标准的发布,推动了AEB在商用车领域的发展与应用。本文针对半挂汽车列车制动距离长、质心高等特点,结合驾驶员紧急制动的经验,提出了一种基于BP神经网络预测碰撞时间TTC的AEB控制策略。首先,设计了上层控制器,基于不同驾驶员在不同紧急制动场景下碰撞时间的数据,利用BP神经网络算法得到预测模型,从而计算出触发AEB系统的预警时间阈值和紧急制动时间阈值;再以前车与本车的相对距离、相对速度和前车的减速度为输入,通过模糊控制规则得到本车期望的减速度;接着,设计了下层控制器,采用期望减速度前馈控制和减速度偏差PID反馈控制相结合的方式,得到各车轮所需的轮缸制动压力;并基于滑移率滑模控制防止车轮抱死,提高紧急制动时的安全性、舒适性和横摆稳定性。最后,在TruckSim中建立CCRb、CCRm、CCRs 3种测试场景,对控制策略进行了验证。结果表明,本文所提出的控制策略能有效避免碰撞的发生,为半挂汽车列车AEB系统的设计和研究提供了理论依据。     

基于轮胎可调附着力系统的汽车主动安全研究

交通安全一直是全球汽车研发者关注的重点,自进入21世纪以来,智能化和信息化技术融入到汽车主动安全控制系统中,相继出现ABS,TCS,EBD,BAS等主动安全装置,使汽车的安全性,舒适性得到了快速的发展。本文主要以研究汽车在紧急制动情况下,通过迅速调节轮胎气压,改变车轮与地面的附着力,缩短制动距离,增强主动安全性,并可通过适时监控路况及车载力,利用模糊控制理论,调节轮胎气压,改变冰雪,泥泞,沙石等低附着条件路面的附着力,降低车轮滑动,保持方向稳定,提高汽车操纵稳定性。     

汽车制动舒适性建模与控制

影响汽车制动舒适性的主要因素是制动工况下汽车的俯仰振动,而汽车制动俯仰受到悬架与制动力的影响。文章通过MATLAB软件建立汽车制动俯仰模型,模拟制动输入下的车辆输出,并对模型进行合理简化,找到俯仰角与制动力之间的数学关系,并在保证制动性能的前提下减小制动力以减小俯仰振动。根据仿真结果分析,将制动俯仰分成三个时期,在制动前、中期,调节制动力分配系数,以减小俯仰角,在制动后期通过设计线性二次型调节器（LQR）无线时间状态调节器,找到一种制动力的调节方法,优化汽车俯仰角,消除制动回弹现象,提高汽车在制动工况下的舒适性,使本论文具有实际的工程意义。     

汽车主动悬架与ESP系统协同控制仿真

以八自由度整车模型为研究对象,建立单独的汽车主动悬架模型和电子稳定程序（ESP）系统模型,主动悬架系统采用最优控制,ESP系统采用模糊控制,设计协同控制器,对汽车主动悬架系统和 ESP系统进行安全稳定性协调控制;在阶跃工况下,对协调控制系统模型和单个子系统模型利用 MATLAB/Simulink软件进行仿真,结果表明,协同控制的效果优于单独控制,车辆行驶稳定性和主动安全性得到较好控制,提高了车辆乘坐舒适性。     

基于模糊算法的车辆半主动悬架控制

以汽车二自由度悬架系统为研究对象,针对半主动悬架系统,提出以车身加速度为控制目的的模糊控制策略。以白噪声随机响应谱作为B级路面的激励输入,对被动悬架和半主动悬架系统进行仿真研究。仿真后的被动悬架与半主动悬架对结果表明,所提出的模糊控制策略有效的降低了悬架系统被击穿的可能性,提高了汽车乘坐的舒适性。     

电子机械式制动执行器硬件在环仿真

电子机械制动技术是一种全新的制动理念,极大的提高了汽车的制动安全性.文中介绍了电子机械制动系统的发展、组成及工作原理;搭建了电子机械式制动执行器原理机硬件在环仿真试验平台.以1/4车辆模型为研究对象,对基于模糊控制方法的车辆防抱死制动特性的Matlab/Simulink仿真结果和硬件在环仿真结果进行比较分析.验证了电子机械式制动执行器的合理性和可行性.     

汽车紧急制动响的分析

汽车紧急制动时，制动力矩、制动减速度、车速、车体俯倾角及其角加速度与时间呈非线性关系。本文对ＢＪ２１２轻型越野汽车满载紧急制动进行了试验，以试验结果为依据，讨论了汽车紧急性制动时诸参数之间的关系。     

基于参数自整定模糊PID控制的汽车ABS系统分析与仿真

以Carsim软件中的仿真模型为基础,对汽车防抱死系统(ABS)的模糊控制策略进行研究。参数自整定PID控制具有较好的自适应能力,可根据事先制定好的模糊控制规则对PID参数实现实时修改。以ABS滑移率控制原理及模糊控制理论,制定了整车ABS模糊控制策略。利用CarSim中整车模型,应用Matlab/Simulink设计了ABS模糊控制器,搭建了ABS整车控制系统。借助CarSim与Matlab/Simulink联合仿真平台进行ABS控制策略的仿真实验验证。仿真试验结果表明:基于参数自整定模糊控制的ABS控制策略相对于无ABS控制和常规PID控制,提高了汽车行驶制动稳定性制动效能更加理想。     

基于自适应模糊PID控制的ABS仿真研究

在Matlab/Simulink中建立一种两轮的汽车动力模型,以自适应模糊PID和道路识别控制器作为控制模块,通过在高低附着路面和高低附着对接路面进行紧急制动仿真的研究。仿真结果表明道路识别控制器能够快速准确的识别路面不同附着路面最优滑移率,自适应模糊PID控制的ABS相于常规制动性能有了很大程度的提高,具有在线自整定参数的特点,具有很好的稳定性、适应性和鲁棒性。     

基于视觉识别的线控制动压力滑模控制

制动安全是车辆主动安全的关键技术之一.制动决策和执行器控制是影响线控制动系统性能的两个主要因素.路面自适应性和控制器鲁棒性分别对制动决策和执行器控制有着重要影响,制约着线控制动系统的发展.本文中以一种液压调控的线控制动系统为基础,针对路面自适应性和控制器鲁棒性问题,提出一种双层结构的制动系统控制器,上层采用计算机视觉的...     

线控制动系统防抱死特性模糊控制方法的仿真研究

作者研究分析了直接影响汽车行驶安全性能的汽车制动系统的重要组成部分,阐述了以油或空气作为传力介质的传统制动系统必将被全电的制动系统——线控制动系统所取代,线控制动系统是未来制动系统的发展方向。介绍了线控制动系统的分类、结构和工作原理;建立了线控制动系统和制动执行器的数学模型,以1/4车辆模型为研究对象,设计了模糊控制器,并在Matlab/Simulink下进行了仿真分析。仿真结果表明,模糊控制对线控制动系统的防抱死特性取得了理想的控制效果。     

客车操稳性模拟计算软件开发

客车操纵稳定性的研究对于旅客运输安全性、舒适性有重要意义。本文利用VC++平台开发了客车操纵稳定性模拟计算软件,并以某中型客车为例,对该软件的可行性进行了研究。     

基于交通信息的电动汽车制动策略及仿真

为了提高滑行能量回收经济性和踏板制动安全性、舒适性,基于交通信息,提出了电动汽车(EV)制动协调策略。分析了滑行制动的经济性,由交通信息和汽车行驶状态确定滑行制动强度;由道路信息和前方车辆信息建立汽车安全距离模型和碰撞预警策略,利用预警信息对滑行制动和踏板制动强度进行协调。对本策略进行仿真验证。结果表明:利用交通信息的滑行策略,在通行良好工况下综合能耗减少1.1%,拥堵工况下减轻驾驶员的制动疲劳;预警和协调策略避免了频繁预警,减小了紧急避撞触发几率。因此,利用交通信息能够辅助驾驶员进行更加合理的制动。     

新能源汽车制动系统的发展趋势

伴随着新能源汽车的快速发展,使得越来越多的人员开始关注新能源汽车技术的提升。其中,制动系统作为保障汽车安全运行的主要系统之一,其利用制动器与车轮的摩擦来强制性控制行驶中的汽车达成减速或者停车的目的。制动系统在汽车行驶期间同样起到了保持汽车速度稳定、在各种道路状态下保持汽车停车时稳定不动的作用。而在本文当中,则主要针对新能源汽车制动系统的发展趋势展开了探讨与分析。     

基于Matlab的ABS不同控制方式的仿真

汽车防抱制动系统（ABS）能实时控制车辆产生最佳的制动力矩,避免产生过大的车轮滑移,从而保持汽车的操纵性和稳定性。文中分别采用PID控制、逻辑开关控制两种方法对单轮汽车模型进行了模拟仿真。然后与没有ABS的情况进行对比,通过对仿真图形曲线的分析,得出ABS的防抱死效果明显。     

Emergency Braking Control with an Observer-based Dynamic Tire/Road Friction Model and Wheel Angular Velocity Measurement

Summary A control scheme for emergency braking of vehicles is designed. The tire/road friction is described by a LuGre dynamic friction model. The control system output is the pressure in the master cylinder of the brake system. The controller utilizes estimated states for a feedback control law that achieves a near maximum deceleration. The state observer is designed using linear matrix inequality (LMI) techniques. The analysis shows that using the wheel angular speed information exclusively is not sufficient to rapidly estimate the velocity and relative velocity, due to the fact that the dynamical system is almost unobservable with this measurement as output. Findings are confirmed by simulation results that show that the estimated vehicle velocity and relative velocity converge slowly to their true values, even though the internal friction state and friction parameters converge quickly. The proposed control system has two main advantages when compared with an antilock braking system (ABS): (1) it produces a source of a priori information regarding safe spacing between vehicles that can be used to increase safety levels in the highway; and (2) it achieves a near optimal braking strategy with less chattering.