面向ACC的車輛定速巡航控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、嚴(yán)峻的交通安全問題使得人們對(duì)汽車駕駛的安全性的要求越來越高。自適應(yīng)巡航控制(簡稱ACC)系統(tǒng)將汽車定速巡航控制系統(tǒng)和車間距離保持系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合起來，減少了駕駛員的駕駛負(fù)擔(dān)從而提高了車輛的安全性。有兩方面因素對(duì)ACC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效的定速巡航控制造成了困難，一是車輛本身存在的非線性環(huán)節(jié)，如發(fā)動(dòng)機(jī)等，使車輛的狀態(tài)參數(shù)隨車輛的運(yùn)動(dòng)而不斷變化；二是車輛外部環(huán)境的變化，如道路情況的改變等，對(duì)車輛運(yùn)動(dòng)的干擾。一般的控制方法在具有上述不確定性因素的情況下

2、難以獲得滿意的控制效果。針對(duì)這一問題，本文應(yīng)用了一種結(jié)合最小二乘遞推算法的廣義最小方差控制方法，并基于該方法原理設(shè)計(jì)了定速巡航控制器，實(shí)現(xiàn)了車輛在不確定狀態(tài)和環(huán)境下的定速巡航速度控制。 論文首先利用逆模型線性化方法，建立了車輛運(yùn)動(dòng)的近似線性系統(tǒng)，并利用CARMA(可控自回歸滑動(dòng)平均模型)模型描述該車輛動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上實(shí)時(shí)采集被控對(duì)象的輸入輸出數(shù)據(jù)，利用最小二乘遞推算法構(gòu)建了系統(tǒng)狀態(tài)辨識(shí)器，得到了系統(tǒng)狀態(tài)特性參數(shù)，這里采用了

3、遺忘因子方法防止數(shù)據(jù)飽和。通過仿真試驗(yàn)驗(yàn)證了辨識(shí)器的有效性。 在以上研究的基礎(chǔ)上，利用廣義最小方差控制策略，開發(fā)了廣義最小方差定速巡航控制器，該控制器將實(shí)際加速度和期望加速度以及控制量三者的加權(quán)之差作為指標(biāo)函數(shù)，通過對(duì)加速度的良好跟蹤實(shí)現(xiàn)了對(duì)車輛速度的控制。同時(shí)，為了保證控制的穩(wěn)定性和車輛行走的平順性，采用了預(yù)測控制中的參考軌跡方法進(jìn)行期望值的調(diào)整，并通過仿真試驗(yàn)進(jìn)行了控制方法的驗(yàn)證。 為進(jìn)一步驗(yàn)證本文方法的有效性，進(jìn)行