基于安全视距和PD控制的汽车前照灯随动控制策略的研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com．汽车电子．基于安全视距和PD控制的汽车前照灯随动控制策略的研究★王琼李家侃孙保群赵晨(合肥工业大学)【摘要】针对国内汽车前照灯随动系统方面以理论研究为主而缺少工程应用开发的问题，对汽车前照灯水平随动系统的控制策略进行研究。建立数学模型．提出基于安全视距的角度算法，结合法规标准对角度算法进行条件限制．并通过PD算法对角度进行闭环控制．最后依控制策略制作系统样机并进行算法仿真试验和实车模拟试验。试验结果表明，该控制策略满足系统对实时性和误差的要求，并满足AFS法规的要求。主题词：前照灯随动控制策略安全视距PD控制；中

2、图分类号：U463．65+1文献标识码：A文章编号：1000—3703(2014)03—0059—04ResearchofFollow-upControlStrategyofAutomotiveAFSBasedonSafetySightDistanceandPDControlWangQiong，LiJiakan，SunBaoqun，ZhaoChen(HefeiUniversityofTechnology)【Abstract]InChina，theautomakersmainlyfocusontheoreticalresearchinautomotiv

3、eAFSfollow-upsystem，whichlacksengineeringapplicationdevelopment．Tosolvethisproblem，thispaperstudiescontrolstrategyoftheautomotiveAFSfollow—upsystem．Webuildamathematicalmodel，andpresentanglealgorithmbasedonthesafetysightdistance，andcombinewithregulationsandstandardstorestrictang

4、lealgorithmconditions，andusePDalgorithmtoclose-loopcontrolangle．Finallywebuildasystemprototypeinaccordancewiththiscontrolstrategyforalgorithmsimulationtestandvehiclesimulationtest．Testresultsshowthatthiscontrolstrategymeetsreal—timeanderrorrequirementofthissystem，andsatisfiesre

5、quirementofAFSregulations．Keywords：Headlamp，Follow-upstrategy，Safetysightdistance，PDcontrol于技术引进消化的起步阶段．没有形成具有自主知1前言识产权的核心技术．而且多以理论研究为主．缺少实自适应前照灯系统(AdaptiveFront—lighting际工程应用系统的研发．许多理论模型应用到实际System，AFS)是一种能够根据路况、环境变化和汽车中并不能满足系统要求翻行驶状态对汽车前照灯进行水平和垂直方向调整的如何建立控制策略始终是汽车电子控制系统的灯光随动系

6、统在水平方向上．其可以使灯光与汽核心技术。同样．也是实现AFS功能的基础。AFS系车行驶方向保持一致．提供更合适的照明范围．使驾统有两个问题急需解决：一是AFS动力学模型仅给驶员能在夜间看清弯道处的路况．从而有效提升夜出了理论模型．其理论算法与实际情况多有不符：二间行车安全l11是如果将理论转角直接作用于步进电机．必定存在AFS技术在国外已日趋成熟，美、欧、日、韩等国误差而影响系统的稳定性针对这些问题．本文提多个知名汽车厂商都已经推出了自己的AFS并作出了一种基于安全视距的角度算法和基于比例、微为中高档汽车的标准配置。然而．国内的研究还处分算法(PD

7、算法)控制的角度控制策略．并在试验样{基金项目：国家自然科学基金，项目编号：51205101。2014年第3期一59—学兔兔www.xuetutu.com．汽车电子．车上进行试验验证。2系统整体实现方案所设计的AFS由传感器单元、中央控制单元和执行单元3大部分组成．系统整体结构如图1所示。车I速『传葬IMC9Sl2转XS128向J单片机盘I图2转弯时水平方向偏转模型不意薰图2中·．表示车辆采取紧急制动停车情况下在传l感}器弯道中行进的距离．A是前照灯原水平投射覆盖角．为车灯偏转后水平投射覆盖角．O=y—A为前照灯实际图1AFS总体结构框图偏转角．是转

8、弯半径，由图2中几何关系可得：车速传感器采集的车速信号以及转向盘转角传感器采集的转向盘转角信号送人中央处理器