基于电控助力制动系统的汽车主动避撞控制策略研究

被引量 : 0次 | 上传用户:ashdkja51321
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
汽车智能化技术带动了自动驾驶汽车的发展,为交通安全提供了有效可行的解决方案,自动驾驶汽车对底盘制动系统提出了新的需求,要求其具有主动制动功能和高动态的建压能力,从而缩短制动距离,提高安全性,电控助力制动系统由于具有稳定的主动制动功能可以满足这一需求,可以更好地实现避撞功能,从而可作为主动制动执行机构用于主动避撞。主动避撞是自动驾驶汽车智能化技术的组成部分,包括纵向主动避撞和横向主动避撞,将电控助力制动系统作为纵向主动避撞的主动制动执行机构,横向主动避撞在车辆处于高速、低附着路面和低重叠率条件下相较于纵向主动避撞有更大的避撞优势。因此从提升车辆安全性的角度考虑,在电控助力制动系统的基础上,研究汽车主动避撞控制策略有着重要意义。本文依托国家重点研发计划“多系统高效集成轮毂电机行动模块与整车转矩矢量分配技术”(项目编号:2021YFB2500703)和吉林省科技发展计划项目“线控一体化底盘电动汽车自动换道决策与控制研究”(编号:20230101121JC),在主动制动执行机构、碰撞风险评估决策、纵向主动避撞控制和横向主动避撞国内外研究现状基础上,对基于电控助力制动系统的汽车主动避撞控制策略展开研究,具体包括电控助力制动系统主动压力多级控制、主动避撞决策算法、纵向和横向主动避撞控制。主要研究内容如下所述:(1)电控助力制动系统建模与控制。首先,对电控助力制动系统进行原理分析;然后,对电控助力制动系统进行数学建模,包括永磁同步电机模型、减速增扭及力耦合机构模型、液压系统模型,并对模型进行仿真验证;最后,基于电控助力制动系统设计主动压力多级控制策略,包括:前馈解耦电流控制策略、一阶非线性自抗扰控制转速控制策略、基于速度补偿的位置控制策略和主动压力控制策略,并对控制策略进行测试验证。从而为纵向主动避撞控制算法的设计奠定基础,使电控助力制动系统与纵向主动避撞控制相配合。(2)主动避撞决策算法研究与建立。首先,建立纵向避撞安全距离模型,确定跟车避撞期望安全距离和纵向紧急制动避撞最小安全距离;然后,结合车辆动力学和路面附着特性在内的横向避撞约束条件,对紧急转向避撞进行轨迹规划,得到紧急转向避撞五次多项式轨迹以及前方目标障碍物不同状态下的转向避撞临界纵向安全距离;最后,综合考虑前车运动状态、前车宽度、路面附着系数和自车车速,分析跟车避撞与紧急避撞之间的决策机制以及纵向紧急制动避撞与横向紧急转向避撞之间的决策机制,对纵横向主动避撞进行决策。(3)纵向主动避撞控制策略设计。采用分层控制的思想,首先,设计前馈加反馈的纵向加速度控制策略,以作为纵向主动避撞下层控制器;其次,针对跟车避撞模式,建立一种考虑前车加速度扰动的离散跟车运动学模型,基于模型预测控制理论对车辆的跟随性、安全性、舒适性和经济性指标进行约束优化,同时研究基于模糊控制的变权重系数对目标函数中的车间距误差、相对速度和自车加速度权重进行自适应调整,得到期望跟车避撞加速度;然后,针对紧急制动避撞模式,为匹配电控助力制动系统建压极限响应特性,对期望阶跃减速度使用跟踪微分器设计过渡处理过程;最后,搭建Car Sim和MATLAB/Simulink联仿测试平台,对纵向加速度控制策略进行测试验证,同时选取典型的跟车避撞和紧急制动避撞测试工况,结合主动避撞决策机制,对纵向跟车避撞控制策略和紧急制动避撞算法进行测试验证。(4)横向主动避撞控制策略设计。针对主动避撞中纵向紧急制动无法规避碰撞的情况以及已规划完成的横向避撞轨迹,结合主动避撞决策算法,设计模型预测控制轨迹跟踪控制器。首先,建立简化的三自由度车辆横向动力学模型并利用状态轨迹法对其进行线性化;然后,考虑横向避撞控制需求,设计考虑避撞轨迹跟踪控制精度、执行器平稳过渡特性、能量消耗大小的目标函数,并以避撞输出边界限制和执行器执行能力为约束条件;最后,选取前车静止和匀速两种状态,每个状态下又选取路面附着系数和前车宽度不同时的三组工况,对所设计的紧急转向避撞轨迹跟踪控制器测试验证。
其他文献
近年来,随着经济危机、逆全球化和外贸环境动荡等冲击的影响,城市经济面临着前所未有的挑战。如何提升城市自身经济韧性,以更好地应对各种冲击、打破城市发展路径锁定、达到新的平衡状态并获得创新性发展成为学界和政府关注的焦点问题。科技人才作为最活跃的生产要素,其高流动性与集聚性对于提升城市经济韧性具有重要的意义。因此,深入研究科技人才集聚对城市经济韧性的影响机制并作出系统性分析,对完善我国科技人才管理机制、
学位
决策和规划是无人驾驶车辆的重要组成部分,发挥着自动驾驶车辆的“大脑”的作用,其结果直接影响到车辆的安全性和舒适性。目前,该领域内已经存在大量成熟的算法,这些算法基本可以分为基于搜索、基于优化和基于机器学习这几类。然而,这些算法往往运行于确定环境模型和完全可观测的环境中。但是现实城市道路环境中往往存在多种不确定性,这种不确定性主要来源于两个方面。一方面,由于城市中的高大建筑物较多,传感器感知范围有限
学位
当前全球竞争格局正在发生重大变化,需要深入实施创新驱动发展战略,进一步提升企业创新能力和效率,才有望将危转机。然而,企业家并非具有自发的创新动力。行为经济学认为,企业实际绩效与期望的差距决定了行为主体的态度。根据企业行为理论,当绩效未达到预设期望水平时企业便会启动问题搜寻以对绩效落差做出战略响应,从而使企业绩效重回正轨,也即,产生“穷则思变”的态度。企业绩效落差就似声声“鸣钟”,它能够释放出“企业
学位
近年来,相关部门相继出台了“三道红线”等多项政策以限制房地产企业债务规模的无序扩张,“房住不炒”下房地产企业融资困境凸显,供应链金融资产证券化成为了房地产行业的创新融资渠道,由于这一业务起步尚晚,总体发展还很不成熟,交易监管尚未完善,并且参与主体多,结构复杂,其信用风险引起了市场广泛关注。整理国内外文献发现,关于供应链金融资产证券化风险分析方面,多数研究只集中在其外部层面的模式和风险防范的定性分析
学位
近年来,服务贸易的发展潜力逐步显现,发达国家与部分新兴经济体也逐渐形成了以服务业为主导的产业结构。特别是在全球性新冠疫情爆发后,信息传输、远程交互、数据储存与转换等服务技术得到了进一步革新,逐渐衍生出更多的服务业新业态与新模式。面对这样的国际背景,中国政府领导人多次提出了“扩大服务业对外开放”的发展导向,进一步明确了“积极利用外资,增设服务业开放试点”的工作任务。扩大服务业对外开放不仅是促进中国服
学位
传统的β光源又称β灯,具有光强稳定、发光时间长、无需外接电源的独特优势,是黑暗环境下小视场照明的优良光源。玻璃管型β灯是目前应用最广泛的自发光光源,玻璃管作为密封壳层,传统采用火焰热熔封接技术来实现玻璃管的封口,但火焰热熔封接存在着诸多不足,如产生瘪头、火焰温度难以控制等问题,严重制约了β光源的工业生产和使用。激光技术的兴起和发展为玻璃管型β光源的制备提供了新的解决方案。本文正是将激光技术应用于β
学位
目的:评估单侧输尿管梗阻(UUO)小鼠模型中调控核因子E2相关因子2(Nrf2)/谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)信号通路抑制铁死亡及肾脏纤维化的作用,检测慢性肾脏病(CKD)患者肾脏组织相关铁死亡及纤维化指标的表达情况。方法:收集9例CKD患者及9例非CKD患者肾穿标本石蜡切片,免疫组化法检测GPX4、Nrf2和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的表达水平。动物实验中,25只6~8周龄雄性C57B
期刊
<正> 葡萄球菌败血症是一种重症的全身感染性疾病。起病急、进展快、易形成迁徙病灶,死亡率高。日本1971年报导死亡率为30.8%,国内于1965年曾有报导死亡率为15—30%,1981年报导金葡败血症有原发灶者病死率为6%,无原发灶者病死率为17.9%。1975~1979年,我们对葡萄球菌败血症患者采用中西医结合治疗,收到一定效果,总结分析如下: 一、临床资料
期刊
涉及职业放贷人的案件是民事检察监督的重点工作之一。职业放贷人具有非法性、营业性与营利性三个基本特征,检察机关可采取借贷次数审查、关联案件检索、关联当事人审查、借贷利息审查等措施,发现职业放贷人案件线索,及时开展监督,为维护金融安全、防范金融风险发挥作用。
期刊
小麦叶锈病是由叶锈菌(Puccinia triticina)侵染引起的一种真菌性病害,近年来,叶锈病的发病情况越来越严重,化学农药防治叶锈病容易造成环境污染。发掘小麦抗叶锈病新基因,培育抗病品种,是防治小麦叶锈病最为经济有效的措施。研究表明,植物与病原菌形成了在接触后很早就启动的精细的互作机制,小麦-叶锈菌早期互作的转录组测序分析是发掘小麦抗叶锈病基因资源的重要途径。本课题选取前期建立的叶锈菌强毒
学位