汽车自适应巡航的多模式控制

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1、汽车自适应巡航的多模式控制2012/9/25汽车自适应巡航系统的多模式控制-10-摘要:由于汽车经常行驶在复杂的交通环境下，因此前车的运动状态和意图往往是不可预知的，所以对于传统的自适应巡航控制系统就产生了很大的限制。基于这个原因，本文将提出一种可以多模式控制的自适应巡航系统，它可以根据实际自动选择合适的模式。本系统分别设计定速巡航，稳态跟随，接近前车，强加速，强减速和避撞六种控制模式，设计相应的控制器并加以整合，从而改善系统整体的控制效果。本文主要讲述稳态跟随模式，并基于这一模式进行对其他模式进行构想设计。Abstract:Inthecompl

2、icatedtrafficenvironment,theapplicationoftraditionadaptivecruisecontrolislimited,becauseoftheunpredictabilityoftheleadingvehicleinrelativemotionanddriver’sintention.So,becauseofit,amulti-modeswitchingstrategyforACCisproposed.Itcanchooseanoptimalcontrolaccordingtotherealdrivin

3、gconditions.Sixcontrolmodesincludingcruisemode,steadyfollowingmode,approachingmode,accelerationode,hardbrakingmodeandcollisionavoidancemodearedesigned.ThesemodeswillbeintegratedtoimproveACC.Inthisarticle,steadyfollowingmodeismainbody,andbasedonthismodeltodesignotherfivekindso

4、fmode.前言：先进的辅助驾驶系统目前已是国内外研究的主流和豪华车的普遍装备，ACC自适应巡航系统通过代替驾驶者控制节气门和制动系统，从而解放驾驶者一部分注意力，但是由于道路情况的瞬息万变，比如前车的不断切入和切出，会导致一定安全隐患，而且影响汽车动态的跟踪性能以及驾驶的舒适性。因此本文将提出一种基于原始ACC系统，通过运用模糊PID控制从而实现多模式控制的ACC系统。本文将分模糊PID控制的简介，多模式控制流程，系统中多种模式的介绍，以及本系统的前景和展望等四部分讲述。正文主体:一.模糊PID控制的简介：首先这套多模式ACC系统达到的目标是比

5、原始的ACC系统更加灵活，反应更加迅速，也更加智能从而提高行驶安全性，因此将采用随机性更高的模糊PID控制.1.传统PID控制的优点与缺点：(1)PID控制具有适应性强的特点，适应各种控制对象，参数的整定是PID控制的一个关键问题；-10-(2)只要参数整定合适，对大多数被控对象可以实现无差控制，稳态性能好，但动态特性不太理想；(3)PID控制不具有自适应控制能力，对于时变、非线性系统控制效果不佳。当系统参数发生变化时，控制性能会产生较大的变化，控制特性可能变坏，严重时可能导致系统的不稳定。虽然PID控制具有一些不理想的方面，但由于其具有十分明显

6、的优点，在工业过程控制领域一直占据了主导地位，而且全世界的控制技术研究和应用人员对PID控制进行了大量的研究，努力改善PID控制的性能。模糊控制和PID控制结合成模糊PID控制系统。模糊控制不依赖系统的精确数学模型，因而对系统的参数变化不太敏感，具有很强的鲁棒性。其不足之处是模糊控制规则的获取和模糊隶属函数形状的确定是一项费力的工作。且系统一旦确定，其规则和隶属函数就确定了，不能随外界和车辆参数变化进行调整。汽车巡航模糊控制原理应该指出，目前国内对汽车巡航控制系统的研究还不是很成熟，控制结果参差不齐，例如控制的精度和稳定性差别很大。而对汽车巡航控

7、制系统研究的关键就是能够找到一种合适的控制算法，使得控制的结果尽可能的令人满意。2.模糊控制技术概述:模糊控制主要还是建立在人的直觉和经验的基础上，这就是说，操作人员对被控系统的了解不是通过精确的数学表达式，而是通过操作人员丰富的实践经验和直观感觉。这种方法可以看成是一组探索式决策规则。-10-模糊控制是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种计算机控制方法，作为智能控制的一个重要分支，在控制领域获得了广泛应用。模糊控制的核心是模糊控制器，而模糊控制器的关键是模糊控制规则的确定，即模糊控制规则表，模糊控制规则表是根据专家或者操作者的手

8、动控制经验总结出来的一系列控制规则。一般最易为人所观察到的就是被控过程的输出变量及其变化率，因此通常把误差及其变化率ec作为模糊控制器的