基于非線性PID神經(jīng)網(wǎng)絡的車輛智能巡航控制系統(tǒng)研究.pdf

1、目前國內(nèi)日益發(fā)達的高速公路網(wǎng)絡帶來了交通路況的大改觀，也頻頻帶來了疲勞駕駛或駕駛員操作不當引發(fā)的交通事故。針對這一現(xiàn)象，汽車智能電子安全技術正日益受到重視。本文以車輛縱向動力學、非線性PID控制理論及神經(jīng)網(wǎng)絡控制理論為基礎，以實現(xiàn)車輛縱向動力智能巡航控制為目標，對車輛縱向動力學系統(tǒng)建模、非線性PID神經(jīng)元網(wǎng)絡控制算法及其在車輛智能巡航控制中的應用以及利用MATLAB/SIMULINK建立車輛縱向動力控制系統(tǒng)并進行算法仿真等方面的研究。<

2、br>　　 本文研究了一種不依賴于被控對象的智能控制器。該控制器將PID控制器的比例、積分及微分控制模塊分別融合到神經(jīng)網(wǎng)絡隱含層神經(jīng)元中構成非線性PID神經(jīng)元網(wǎng)絡控制器，并根據(jù)傳統(tǒng)PID控制器的參數(shù)增益變化曲線分別構造三個表示為誤差信號的非線性函數(shù)來調(diào)整控制器的比例、積分和微分控制分量。通過在線調(diào)整三個獨立非線性函數(shù)的權值系數(shù)，使得該控制器實現(xiàn)不依賴于被控對象的智能控制。然后在機理分析的基礎上建立了適合控制應用的車輛縱向動力學模型、發(fā)

3、動機及制動子系統(tǒng)模型及相應的運動控制律。通過分析，車輛縱向運動系統(tǒng)具有復雜的非線性特性，而一般傳統(tǒng)控制器對被控對象的依賴性導致了控制精度達不到預期目的。本文利用非線性PID神經(jīng)元網(wǎng)絡控制器不依賴被控對象的優(yōu)點提出了基于非線性PID神經(jīng)元網(wǎng)絡的車輛智能巡航控制系統(tǒng)。并在汽車巡航控制應用背景下，建立了一種能夠較好反映系統(tǒng)特性的車輛縱向運動智能控制系統(tǒng)仿真模型。駕駛員可以通過中控系統(tǒng)設置恒速和跟馳二種運動模式，車輛智能巡航控制器根據(jù)運動模式選

4、擇控制器的輸入，而控制器的輸出控制量可以觸發(fā)發(fā)動機系統(tǒng)調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度或者觸發(fā)制動系統(tǒng)，從而使巡航車輛保持設定的速度。該系統(tǒng)能有效的提升駕駛員的舒適度，減少長時間駕駛的疲勞和負擔，減少交通事故發(fā)生率。
　　 為驗證所研究非線性PID神經(jīng)元網(wǎng)絡控制方法及其在車輛智能巡航系統(tǒng)的應用，本文用MATLAB/SIMULINK實現(xiàn)了非線性PID神經(jīng)元網(wǎng)絡控制器控制車輛縱向動力系統(tǒng)的仿真，驗證了控制方法的正確性。仿真結果表明，本文設計的智能巡航