具有堵車跟蹤功能的車輛自適應(yīng)巡航控制.pdf

1、傳統(tǒng)的ACC系統(tǒng)一般要求車速在25～40km/h以上才能使用，不能減速到停止?fàn)顟B(tài)，也不能針對靜止的物體進行調(diào)節(jié)，并且存在安全車距往往較大，不符合駕駛員駕駛習(xí)慣的缺點，這些都限制了ACC系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。本文通過采用毫米波雷達加激光測距傳感器相結(jié)合的方法，實現(xiàn)了對低速或靜止目標(biāo)的識別，在傳統(tǒng)ACC功能的基礎(chǔ)上增加了低速跟蹤和堵車跟隨功能，實現(xiàn)了能減速到停止?fàn)顟B(tài)，也能針對靜止的物體進行調(diào)節(jié)，擴大了ACC系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。本文的主要研究內(nèi)容如下:

2、
　　1.設(shè)計了ACC系統(tǒng)的控制邏輯、實時測試上位機系統(tǒng)和用戶交互界面;求取了車輛的自由加速度，減小了道路坡度對傳感器所測加速度數(shù)據(jù)的影響;采用了Kalman濾波對車距、車速和加速度進行濾波處理;結(jié)合門限值法和Kalman濾波法設(shè)計了目標(biāo)實時檢測追蹤算法，較好地實現(xiàn)了毫米波數(shù)據(jù)和激光數(shù)據(jù)的融合，解決了毫米波傳感器低速時出錯率高、激光距離直接求導(dǎo)求相對速度波動太大的問題，使得所獲得的數(shù)據(jù)基本接近真實值，為后續(xù)的車輛平穩(wěn)控制奠定了基礎(chǔ)

3、。
　　2.采集并統(tǒng)計了分析熟練駕駛員駕駛數(shù)據(jù)，根據(jù)熟練駕駛員駕駛車輛時加速度的分布設(shè)計了平穩(wěn)、安全和激進三種控制模式，三種控制模式下又對應(yīng)定速巡航、低速跟車和堵車跟車三種工況以便使本文的ACC系統(tǒng)更加符合真實駕駛員的駕駛行為。采用固定車頭時距建立了定速巡航的安全車距模型，用分段二次擬合方法建立了低速跟隨工況下的安全車距函數(shù)，用BP擬合方法建立了接近前方靜止目標(biāo)時的安全車距模型。
　　3.根據(jù)當(dāng)前的車距、本車速度、前車速度和

4、控制模式，計算了實時的期望速度和期望加速度，并由期望加速度計算出當(dāng)前的期望驅(qū)動力或制動力。通過采集不同擋位下不同油門對應(yīng)的加速度，建立不同擋位下油門與驅(qū)動力函數(shù)曲線;通過采集不同剎車踏板行程對應(yīng)的加速度，建立剎車踏板行程與制動力的函數(shù)曲線。從而可根據(jù)期望驅(qū)動力或期望制動力計算當(dāng)前電子油門的理想開度或制動踏板的理想行程?？紤]到計算的油門開度或制動行程會有誤差，在執(zhí)行機構(gòu)處添加模糊控制，形成對油門和制動電機的閉環(huán)控制，從而實現(xiàn)對ACC車輛的

5、縱向加減速控制。
　　4.進行了信號處理對比實驗和ACC實車實驗。信號處理實驗包括Kalman濾波前后的對比，本文基于門限值法和Kalman濾波法所設(shè)計的目標(biāo)追蹤算法處理后的信號與原始信號、Kalman濾波后信號的對比，驗證了目標(biāo)追蹤算法的優(yōu)越性。實車實驗包括定速巡航、低速跟車和堵車跟隨實驗，實驗結(jié)果表明，車間距、加速度誤差均在駕駛員期望的誤差范圍內(nèi)，尤其是低速堵車跟隨時車距基本控制在13米以內(nèi)，前車剎停時車距基本控制在3.5米左