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汽车避撞控制系统建模与仿真研究

李诗福  
【摘要】: 汽车工业的高速发展给人类的生活带来了巨大的方便,同时也给人类带来了严峻的交通安全问题。随着社会的进步,各国对交通安全问题越来越重视,以避免事故发生为目的的主动安全技术也成为了各国的研究重点。其中汽车避撞控制系统的研究正成为国内外汽车主动安全领域的研究热点之一。深入展开汽车避撞控制系统的研究对于降低事故发生率,减少人员财产损失,促进智能交通的发展具有重要意义。 本文在总结国内外汽车避撞控制系统的研究工作的基础上,设计了汽车避撞控制系统的总体方案,提出了系统的功能模块,并根据系统功能要求,规划了汽车避撞系统的总体方案、技术要求及其实现途径。 借助于CarSim软件强大的建模功能,建立了求取期望节气门开度和期望制动压力的逆车辆动力学模型,为后面的汽车避撞控制系统研究做准备。进行了汽车避撞控制系统的安全距离模型的研究,提出了预警临界距离和制动临界距离两个模型,并进行了避撞预警算法的研究;规划了汽车追尾避撞的碰撞预警和碰撞避免算法。针对汽车的强非线性,采用具有良好的自适应性和参数自整定功能的单神经元PID控制策略,设计了汽车避撞控制系统的单神经元PID下位控制器。对具有强非线性的汽车制动系统和发动机油门进行控制研究。 为了满足汽车避撞控制系统的不同功能要求,分别设计了不同的上位控制器,并基于Matlab和CarSim软件环境进行了联合仿真,以验证所设计的算法的准确性。仿真结果表明所提出的算法能够符合汽车避撞控制系统的要求,可以为相关研究提供参考和借鉴。


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