車輛主動(dòng)防撞系統(tǒng)控制邏輯設(shè)計(jì)及仿真研究.pdf

1、本文以主動(dòng)防撞系統(tǒng)為研究對象，基于車輛運(yùn)動(dòng)情況和有限狀態(tài)機(jī)理論設(shè)計(jì)了一套主動(dòng)防撞控制邏輯并進(jìn)行了仿真研究。該邏輯充分考慮了傳感器及執(zhí)行器的響應(yīng)特性，通過對制動(dòng)或轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主動(dòng)控制達(dá)到及時(shí)躲避障礙物、降低車輛所處危險(xiǎn)程度的效果。 文章首先對汽車主動(dòng)防撞系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，確定實(shí)現(xiàn)總體方案所必需的關(guān)鍵技術(shù)。同時(shí)對傳感器及執(zhí)行器進(jìn)行了特性分析，并通過試驗(yàn)研究確定了轉(zhuǎn)向和制動(dòng)執(zhí)行器的響應(yīng)滯后時(shí)間。 為了對車輛的安全狀態(tài)進(jìn)行判斷和

2、評估，本文建立起了基于車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)的主動(dòng)防撞情況判斷模型，根據(jù)實(shí)際情況推導(dǎo)了碰撞時(shí)間、制動(dòng)時(shí)間和轉(zhuǎn)向時(shí)間這三個(gè)重要時(shí)間參數(shù)的計(jì)算方法，并說明這三個(gè)變量在滿足何種邏輯關(guān)系的條件下需要主動(dòng)防撞系統(tǒng)介入控制、以何種方式進(jìn)行控制。此外，還從理論上推導(dǎo)了在周邊存在多個(gè)障礙物的條件下，防撞系統(tǒng)介入控制必須滿足的條件和邏輯表達(dá)式。 當(dāng)情況判斷結(jié)果顯示車輛處于危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，主動(dòng)防撞系統(tǒng)必須根據(jù)具體的情況提供不同的主動(dòng)干預(yù)方式。因此本文根據(jù)情況判斷得

3、到的邏輯變量，基于有限狀態(tài)機(jī)理論和決策原則建立了主動(dòng)避撞決策模型，在遵循“最晚介入”的控制原則下，確定在該特定情況下的避讓方式和干預(yù)時(shí)刻。在此，可供選擇的干預(yù)方式有制動(dòng)、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)，其中在做出左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)決策之前還需要進(jìn)一步驗(yàn)證其在復(fù)雜交通環(huán)境下的可行性，從而在不發(fā)生新危險(xiǎn)的情況下達(dá)到主動(dòng)避讓原有障礙物的效果。 此外，文章還介紹了整個(gè)仿真模型的結(jié)構(gòu)和車輛模型的具體建模過程，通過靜態(tài)障礙物—制動(dòng)避讓、靜態(tài)障礙物—轉(zhuǎn)向避讓和動(dòng)態(tài)障礙物