具有堵車跟蹤功能的車輛自適應巡航控制.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，不能減速到停止狀態(tài)，也不能針對靜止的物體進行調節(jié)，并且存在安全車距往往較大，不符合駕駛員駕駛習慣的缺點，這些都限制了ACC系統(tǒng)的應用范圍。本文通過采用毫米波雷達加激光測距傳感器相結合的方法，實現了對低速或靜止目標的識別，在傳統(tǒng)ACC功能的基礎上增加了低速跟蹤和堵車跟隨功能，實現了能減速到停止狀態(tài)，也能針對靜止的物體進行調節(jié)，擴大了ACC系統(tǒng)的應用范圍。本文的主要研究內容如下:

2、
　　1.設計了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據的影響;采用了Kalman濾波對車距、車速和加速度進行濾波處理;結合門限值法和Kalman濾波法設計了目標實時檢測追蹤算法，較好地實現了毫米波數據和激光數據的融合，解決了毫米波傳感器低速時出錯率高、激光距離直接求導求相對速度波動太大的問題，使得所獲得的數據基本接近真實值，為后續(xù)的車輛平穩(wěn)控制奠定了基礎

3、。
　　2.采集并統(tǒng)計了分析熟練駕駛員駕駛數據，根據熟練駕駛員駕駛車輛時加速度的分布設計了平穩(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，用BP擬合方法建立了接近前方靜止目標時的安全車距模型。
　　3.根據當前的車距、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前的期望驅動力或制動力。通過采集不同擋位下不同油門對應的加速度，建立不同擋位下油門與驅動力函數曲線;通過采集不同剎車踏板行程對應的加速度，建立剎車踏板行程與制動力的函數曲線。從而可根據期望驅動力或期望制動力計算當前電子油門的理想開度或制動踏板的理想行程。考慮到計算的油門開度或制動行程會有誤差，在執(zhí)行機構處添加模糊控制，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濾波法所設計的目標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，實驗結果表明，車間距、加速度誤差均在駕駛員期望的誤差范圍內，尤其是低速堵車跟隨時車距基本控制在13米以內，前車剎停時車距基本控制在3.5米左