基于ARM的智能车辆纵向控制半物理仿真系统研究

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1、摘要论文题目：基于ARM的智能车辆纵向控制半物理仿真系统研究学科专业：车辆工程研究生：贺俊签名：至坠导师姓名：傅卫平教授签名：智能车辆纵向控制是避免车辆碰撞，减少交通事故发生的有效措施。本课题研究的主要目的是通过对智能车辆纵向运动控制的研究，提高车辆的主动安全性，降低交通事故发生率，减小交通事故带来的损害，保障安全行车。本文通过建立一个简单、低成本、易于实现的智能车辆纵向运动控制半物理仿真系统，研究智能车辆纵向运动的定速控制和车间距保持控制，实现车辆的主动避撞。本课题完成以下主要研究内容：首先，采用MATLAB／SIMuLINK仿真软件，建立车辆纵向动力学系统

2、的计算机仿真模型。该模型考虑了发动机、液力变矩器和自动档位切换等系统中非线性因素的影响，采用MATLAB中基于有限状态机理论(FsM)的Stateflow语言，创建了自动档位切换行为的模型。其次，定义了控制系统功能，设计了定速巡航控制器和车间距保持控制器，并分别进行了控制效果的仿真验证。在三种典型工况下对完整的车辆纵向控制器进行了计算机仿真，结果表明控制器对车辆模型的控制效果较好，能较精确地模拟车辆的实际行驶工况。最后，选用ARM7内核的LPC2210控制器和uC／OS一11操作系统作为车辆模型的硬件在回路仿真的控制系统，设计了车辆纵向动力学控制系统的半物理仿

3、真平台。平台通过串口将上述车辆仿真模型与实际硬件控制系统连接，以实现实时硬件在回路仿真功能。为保证仿真的实时性，分别利用vC++和MATLAB的S函数编写了DDE服务器程序和客户端程序，将被控的车辆模型与ARM控制器之间的数据传递通过DDE技术实现，从而完成了半物理仿真系统的构建。关键词：半物理仿真；纵向控制；车辆模型；ARM；动态数据交换ABSTRAC．rTitle：RESEARCHONHARDWARE．IN-LOOPSIMULATORSYSTEM0FfNTELLIGENTVEHICLELONG兀。UDlNALCONTROLBASEDONARMMajor：V

4、ehicleEngineeringName：JunHESupervisor：Prof．WeipingFUAbstractSignature：2幽眶Signat州玛StudyonIntelligent喊clelongitudinalcontrolisaneffectivemethodonavoidcrashandreducetrafficaccident．Thepurposeofthispaperisimprovingtheactivesafetyofvehicle，reducingtheroadaccidentrate,cuttingdownthelossca

5、usedbycollisionaccident,guaranteeingsafetydrivingbyresearchonIntelligentVehiclelongitudinalcontrolsystem．Vehiclelongitudinaldynamicsystemhardware．in—loopsimulatorsystemplatformisbasecLwhichiseasy,cheapandachievable．Cruisecontrolsystemandvehicle—to-vehiclelongitudinaldistancecontmlsy

6、stemareresearchedforthevehicleforwardcollisionavoidancesystem．111emainresearchworksarepresentedasfollows：First，asimulationmodelofthevehiclelongitudinaldyadicsystemisestablishedwithMATLAB／SIMULINK。Inordertosimulatetheactlluloperatingconditionofthevehicleperfectly,andprovidethesatisfa

7、ctorysimulationplatformforresearchwork,theeffectofnon-linearelementsabouttheengine，torqueconverterandautomaticgearswitcharetakenintoconsiderationinthismodel．Thestuteflowprogrambasedonthefmitcstatemachine(FSM)conceptanditsapplicationintheswitchcontrolofsimulationsystemhasbeenalsodisc

8、ussed．Second,cruise