面向ACC的車輛定速巡航控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、嚴峻的交通安全問題使得人們對汽車駕駛的安全性的要求越來越高。自適應巡航控制(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)有機的結合起來，減少了駕駛員的駕駛負擔從而提高了車輛的安全性。有兩方面因素對ACC系統(tǒng)實現(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)動機等，使車輛的狀態(tài)參數(shù)隨車輛的運動而不斷變化；二是車輛外部環(huán)境的變化，如道路情況的改變等，對車輛運動的干擾。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。針對這一問題，本文應用了一種結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計了定速巡航控制器，實現(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，建立了車輛運動的近似線性系統(tǒng)，并利用CARMA(可控自回歸滑動平均模型)模型描述該車輛動力學系統(tǒng)。在此基礎上實時采集被控對象的輸入輸出數(shù)據(jù)，利用最小二乘遞推算法構建了系統(tǒng)狀態(tài)辨識器，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。通過仿真試驗驗證了辨識器的有效性。 在以上研究的基礎上，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，該控制器將實際加速度和期望加速度以及控制量三者的加權之差作為指標函數(shù)，通過對加速度的良好跟蹤實現(xiàn)了對車輛速度的控制。同時，為了保證控制的穩(wěn)定性和車輛行走的平順性，采用了預測控制中的參考軌跡方法進行期望值的調整，并通過仿真試驗進行了控制方法的驗證。 為進一步驗證本文方法的有效性，進行