电动汽车主动避撞控制系统建模与仿真研究

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1、学校代号10532学号S12023008分类号U463密级公开硕士学位论文电动汽车主动避撞控制系统建模与仿真研究学位申请人姓名闫丹彤培养单位机械与运载工程学院导师姓名及职称李光耀教授学科专业力学研究方向工程力学论文提交日期2015年5月10日湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加臥标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或，均集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体到本声明的法律后果由本人承担。已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识：Ｗ５年曰作者签名

2、：曰期ｉ：？！／月（７Ｉ三又学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可臥将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行。检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于１．保密□。，在年解密后适用本授权书＿２．不保密口。＂＂ＩＪ心请在＾ｌ上相应方框内打）（口：年月曰作者签名：１马曰期＾导师签名；＾／曰期：心〇占年。ｆｃ月養曰／＾学校代号：10532学号：S12023008密级：

3、公开湖南大学硕士学位论文电动汽车主动避撞控制系统建模与仿真研究学位申请人姓名：闫丹彤导师姓名及职称：李光耀教授培养单位：机械与运载工程学院专业名称：力学论文提交日期：2015年5月10日论文答辩日期：2014年5月30日答辩委员会主席：龚金科教授ModelingandSimulationResearchofCollisionAvoidanceControlSystemforElectricVehiclebyYANDantongB.E.(HunanUniversityofAutomobileEngineering)2012Athesissubmittedinpartialsatis

4、factionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinEngineeringMechanicsintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorLIGuangyaoMay,2015电动汽车主动避撞控制系统建模与仿真研究摘要随着地球资源环境问题的日益凸显，新能源汽车的研究越来越受到各国政府和各大汽车公司的重视。在汽车的设计、制造、使用等各个环节中，安全性都是不容忽视的问题。基于智能交通系统的主动避撞系统是汽车先进安全技术的一项重要内容。电动汽车主动避撞系统的研

5、究将汽车节能性和安全性中两个前沿课题相结合，对提高汽车动力能源利用效率和行车安全性具有重要的意义。本文以电动汽车纵向主动避撞系统为研究对象，以汽车系统动力学、系统建模方法、电动汽车理论和工程控制理论为基础，对电动汽车主动避撞系统所涉及的整车动力学建模、安全距离模型、控制系统的设计等进行研究，实现了电动汽车主动避撞控制系统的功能。在对传统汽车主动避撞系统进行研究的基础上，本文首先进行了电动汽车主动避撞系统的总体设计，定义了系统功能，完成了系统模块划分，并确定了实现各模块所需的关键技术及其相互关系。作为主动避撞系统的控制对象，本文对目标电动汽车进行了动力学系统建模的研究。建立了由整车

6、七自由度模型、电池模型、电机模型、轮胎模型、制动器模型组成的整车模型。此外，为了实现主动避撞系统的控制功能，本文建立了车辆逆纵向动力学模型。针对电动汽车能够实现制动能量回收的特点，建立了基于并行制动力分配的逆制动系模型。根据主动避撞系统不同的控制功能，在安全距离车辆跟驰模型的基础上，建立了基于车头时距的自适应巡航跟驰距离模型和紧急避撞安全距离模型。以整车模型和安全距离模型为基础，采用分层控制的方法对电动汽车主动避撞控制系统进行了总体研究。通过模型匹配方法得出下位控制对象的传递函数，在传递函数的基础上设计了基于H∞理论的的鲁棒下位控制器。根据定速巡航和自适应巡航的不同控制需求，分别

7、设计了基于PID控制的定速巡航上位控制器和基于模糊自适应滑模控制的自适应巡航上位控制器。最后，利用matlab/simulink软件进行建模仿真，对所设计的电动汽车主动避撞系统进行了验证。仿真结果表明，所建立的模型和所设计的控制系统不但能够很好地满足主动避撞系统的要求，并且能够充分利用电动汽车的系统优势，提高能源利用效率，对于后期新能源汽车主动安全系统的研究具有重要的意义。关键词：主动避撞系统，车辆动力学，安全距离，控制，电动汽车II硕士学位论文AbstractAstheeart