基于联合仿真的车辆主动避碰控制方法研究

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1、犬ｉｌ裡大學ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士字位记文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ基于联合仿真的车辆主动避碰控制方法研究车辆工程学科专业任泽建作者姓名郭烈副教授指导教师＿＿＿＿答辩日期２０１５年６月硕士学位论文基于联合仿真的车辆主动避碰控制方法研究ｓｅａｒｃｈｏｆｅｈｉｃｅｃｉｖｅＳａｆｅｔｌｉｓｉｏｎＡｖｏｉｌＲｅＶｌＡｔｙＣｏｌｄａｎｃｅＣｏｎｔｒｏＭｅｔｈｏｄＢａｓｅｄｏｎＣｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅＳｉｍｕｌａ

2、ｔｉｏｎ作者姓名：任泽建学科、．专业：车辆工程学号：２１２２２０１７指导教师：ｍ．完成日期：２０１５．０４．３０大違理工大旁ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体巳经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中

3、做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：某于联合仿寘的车辆主动避碰控制方法研究作者签名：曰期：年月Ｂ＿＿科其／ｊｆ大连理工大学硕士学位论文摘要随着汽车工业的发展，汽车交，交通安全问题带来的交通事故逐渐增多通安全也得到了世界各国的普遍关注。为了从更大程度上降低交通事故的发生率，汽车主动安全先进技术的研究也成为安全领域的热点问题与技术前沿。基于主动安全的避碰控制方法的研究，能够尽最大可能的降低碰撞造成的伤害程度，对提高道路交通安全具有重要意义。在国家自然科学基金项目

4、（６１１０４１６５、５１３０５０６５）和中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（ＤＵＴ１３ＪＳ０２）的资助下，本文主要针对避碰控制系统相关的领域范畴，研究了基于联合仿真的车辆主动安全避碰控制方法，主要包含车辆纵向制动避碰方法和侧向换道避碰方法。为了构建满足汽车在运行中存在的不确定性以及系统本身存在着较强的非线性动力学特性等方面的因素的车辆系统模型，本文首先基于Ｃａｒｓｉｍ软件构建了车辆主动避碰整车模型，然后基于Ｓｉｔｏｕｌｉｎｋ搭建了逆纵向动力学模型并分析了横向动力学模型，为验证车辆主动避碰的效果做好准备。针对不同的危

5、险避碰场景，本文设计了相对应的避碰控制系统，包括纵向制动控制系统和侧向换道控制系统，纵向制动和侧向换道相结合的避碰控制系统更有利于实现车辆的安全避碰。在纵向制动避碰方法的研究过程中，基于分层控制思路构建了组合加速度滑模和单神经元ＰＩＤ方法的上下两层的减速制动控制方法，并针对紧急危险情况下设计了基于单神经元ＰＩＤ的紧急制动控制方法。在侧向换道避碰控制方法中，制定了适应于车辆避碰的换道轨迹，并基于此轨迹设计了换道避碰系统，通过终端滑模的方法使得车辆能够准确的跟踪理想的换道轨迹。为验证所设计车辆避碰方法的实用性与准确性，本文把在

6、Ｃａｒｓｉｍ中建立的整车模型和在Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中研究的主动避碰控制方法相联合，实现车辆避碰技术的联合仿真实验与分析。通过实验仿真结果可以看出，在车辆前方出现行人或车辆减速等危险障碍物的情况下，本文所设计的主动避碰控制系统可以实现车辆的减速制动、紧急制动停车或者能够按照期望的换道轨迹进行换道避碰的功能，。同时验证了所设计的车辆主动避碰控制系统能够在不同的危险场景下的可行性、有效性与鲁棒性，对于提高车辆主动安全性具有重要意义。关键词：主动安全；避碰控制；纵向制动；侧向换道；联合仿真－－Ｉ基于联合仿真的车辆主动避碰控制

7、方法研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＶｅｈｉｃｌｅＡｃｔｉｖｅＳａｆｅｔｙＣｏｌｌｉｓｉｏｎＡｖｏｉｄａｎｃｅＣｏｎｔｒｏｌＭｅｔｈｏｄＢａｓｅｄｏｎＣｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＡｂｓｔｒａｃｔＷｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｉｔｈａｓｂｒｏｕｇｈｔｔｈｅｍｏｒｅｔｒａｆｆｉｃａｃｃｉｄｅｎｔｓｂｔｈｅｒｏｂｌｅｍｏｆｔｒａｆｆｉｃｓａｆｅｔｍｏｓｔｃｏｕｎｔｒｉｅｓｈａｖｅａｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅ

8、ａｔｔｅｎｔｉｏｎｔｏｙｙ，ｐｙｐｔｈｅｔｒａｆｆｉｃｓａｆｅｔＩｎｏｒｄｅｒｔｏ