基于模糊控制的自适应巡航控制系统研究

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1、分类号:U27；U4610710-2015222047专业硕士学位论文基于模糊控制的自适应巡航控制系统研究刘红梅导师姓名职称高强教授专业学位类别工程硕士申请学位类别硕士及领域名称车辆工程论文提交日期2018年4月17日论文答辩日期2018年5月29日学位授予单位长安大学ResearchonAdaptiveCruiseControlBasedonFuzzyControlAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiuHongmeiSupervisor：ProfessorGaoQiangChang’anUniversity,Xi’an,Chi

2、na摘要汽车自适应巡航控制系统（AdaptiveCruiseControl,ACC）是汽车驾驶辅助领域研究的热点。使用汽车自适应巡航控制系统能够减轻驾驶负担、提高乘坐舒适性、减少驾驶员误操作、提高道路通行能力，具有重要的工程实用价值。控制策略是ACC系统研究的核心内容，本论文研究了基于模糊控制原理的ACC系统控制方法，提出了模拟驾驶员操作经验的模糊控制策略，提高了ACC跟随巡航控制的精度和稳定性。本论文主要研究内容如下：（1）对汽车行驶系及各部件的运动情况进行分析，建立了由发动机、液力变矩器、变速器及汽车传动系组成的汽车纵向动力学模型，并在Matlab/Simulink中建立车辆动力学仿

3、真模型。（2）研究了汽车ACC系统的距离模型，由安全距离和车间时距构成的汽车ACC距离模型，综合考虑了本车车速和两车相对车速，设计了ACC系统安全距离算法。（3）利用博世毫米波雷达建立了自适应巡航控制系统的实车实验平台，分别对定速巡航及跟随模式下PID控制算法进行了的实验研究。（4）研究了模糊数学及模糊控制基本理论，模拟驾驶人实际驾驶习惯，建立了基于模糊控制原理的以节气门开度和制动踏板行程为输出的模糊控制器。（5）利用Carsim和Matlab/Simulink建立了联合仿真平台，针对ACC车辆的高速切入工况、低速切出工况、跟随行驶工况三种典型行驶工况，研究了本论文设计的模糊控制器在AC

4、C跟随巡航控制中的性能，仿真结果表明，该控制器在跟随巡航控制中能够达到较高的精度。关键词：汽车自适应巡航控制系统，跟随巡航，模糊控制，Carsim/Simulink联合仿真iAbstractAdaptiveCruiseControl(ACC)isaresearchhotspotinthefieldofautomobiledrivingassistance.Useautoadaptivecruisecontrolsystemcanreducethedrivingload,improvetheridecomfort,reducedriver'smisoperation,andimprover

5、oadcapacity.Ithasimportantengineeringpracticalvalue.ThecontrolstrategyisthecorecontentoftheACCsystemresearch.ThispaperstudiesthecontrolmethodofACCsystembasedonthefuzzycontrolprinciple,proposesafuzzycontrolstrategytosimulatethedriver'soperatingexperience,andimprovestheaccuracyandstabilityofACCfoll

6、owingcruisecontrol.Thecontentofthisthesismainlyincludes:1)Analyzethevariouscomponentsandmovementofthevehicle,establishvehiclelongitudinaldynamicsmodelconsistedoftheengine,hydraulictorqueconverter,transmissionandthecompositionoftheautomobiletransmission,thevehicledynamicssimulationmodelwasestablis

7、hedinMatlab/Simulink..2)ThedistancemodeloftheACCsystemisstudied.ThevehicleACCdistancemodelconsistsofthesafetydistanceandtheworkshoptimeinterval.Thevehiclespeedandtherelativevehiclespeedofthetwovehiclesaretakenintoconsi