汽车自适应巡航系统的多性能指标控制算法 被引量：8

1

作者 凌滨 宋梦实 +1 位作者 邢键 赵永辉 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2018年第5期690-697,共8页

针对汽车自适应巡航控制系统的多性能指标不协调及不完善的问题,综合考虑汽车的多性能指标和汽车自身的驱动和制动能力,提出一种基于模型预测控制和最优控制的汽车自适应巡航控制算法。根据本车与前车之间的相互纵向运动学特性,建立离... 针对汽车自适应巡航控制系统的多性能指标不协调及不完善的问题,综合考虑汽车的多性能指标和汽车自身的驱动和制动能力,提出一种基于模型预测控制和最优控制的汽车自适应巡航控制算法。根据本车与前车之间的相互纵向运动学特性,建立离散状态空间表达式,引入饱和函数,并以输出变量的加权平方和作为协调多性能指标的目标函数,最后将目标函数的求解问题转化为一维极值问题进行求解。仿真结果验证了算法对安全车距保持的有效性和协调多性能指标的可行性。 展开更多

关键词 自适应巡航系统 多性能指标 模型预测控制 约束函数

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自适应巡航系统的自动制动模糊控制器的设计与仿真 被引量：4

2

作者 王凯 谷正气 +3 位作者 杨易 刘鑫伟 苏伟 张涛 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期418-423,共6页

设计了一个模糊控制器,来控制自适应巡航系统中的自动制动系统,它能够自动判定汽车行驶安全状态并在危险时自行制动。模糊控制器模仿人类思维方式,根据自车和前车之间的距离和相对速度,输出不同的制动强度,以保证制动过程中的平稳性与... 设计了一个模糊控制器,来控制自适应巡航系统中的自动制动系统,它能够自动判定汽车行驶安全状态并在危险时自行制动。模糊控制器模仿人类思维方式,根据自车和前车之间的距离和相对速度,输出不同的制动强度,以保证制动过程中的平稳性与驾乘舒适性。通过在Matlab/Simulink中建立系统模型,在不同的工况下进行系统仿真。仿真结果表明系统具有较好的制动效果并可保证减速过程中汽车行驶的平稳性。 展开更多

关键词 自适应巡航系统 模糊控制 仿真

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基于MPC算法的车辆自适应巡航系统分层控制研究 被引量：7

3

作者 刘西 明朗 胡远志 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2021年第3期53-60,共8页

以前车加速度为参考,考虑跟车效率、行车安全性等因素,建立了车辆的自适应巡航控制策略;设计了基于模型预测控制算法(MPC)计算期望加速度的上层控制器;建立了逆纵向动力学模型计算节气门开度或制动力,实现自适应巡航功能的下层控制器。... 以前车加速度为参考,考虑跟车效率、行车安全性等因素,建立了车辆的自适应巡航控制策略;设计了基于模型预测控制算法(MPC)计算期望加速度的上层控制器;建立了逆纵向动力学模型计算节气门开度或制动力,实现自适应巡航功能的下层控制器。通过Matlab/Simulink和Carsim软件的联合仿真对巡航工况、巡航-跟车综合工况进行验证,结果表明:该控制方法能够使车辆获得理想的巡航速度,实现车辆在安全车距下较好地跟踪前车。 展开更多

关键词 自适应巡航系统 MPC控制算法 分层控制

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基于个性化间距策略的自适应巡航系统模式切换策略研究 被引量：19

4

作者 黄晶 韦伟 邹德飚 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期1302-1311,共10页

本文中设计了一种基于个性化间距策略的自适应巡航系统多模式切换策略,以更好地适应实际驾驶工况并提高不同类型驾驶人的驾驶体验。首先,将ACC行驶模式划分为巡航、跟车、接管和换道4种工况,针对不同纵向工况,采用不同的间距策略,实现... 本文中设计了一种基于个性化间距策略的自适应巡航系统多模式切换策略,以更好地适应实际驾驶工况并提高不同类型驾驶人的驾驶体验。首先,将ACC行驶模式划分为巡航、跟车、接管和换道4种工况,针对不同纵向工况,采用不同的间距策略,实现了稳定、可靠、适应驾驶人风格的工况间平滑切换。然后,通过两层分层控制策略实现自适应巡航系统多模式切换控制。最后,借助Matlab/Simulink与CarSim联合仿真开展巡航、跟车、接管、换道工况及混合切换工况试验。结果表明,设计的多模式切换控制策略效果良好,满足快速性、跟随性和舒适性的要求。 展开更多

关键词 自适应巡航系统 模式划分 间距策略 PID控制 MPC控制

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基于自然驾驶数据的车辆自适应巡航系统控制方法 被引量：1

5

作者 李文礼 钱洪 +1 位作者 石晓辉 李超 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期128-135,共8页

在常规的基于模型预测控制自适应巡航系统的算法中,舒适性约束均是采用固定加速度的形式,没有深入考虑不同速度下的加速度极值范围问题,这会导致在追求安全性和速度跟随性情况下,系统加速度和冲击度变化过大,从而降低了驾乘的舒适性。根... 在常规的基于模型预测控制自适应巡航系统的算法中,舒适性约束均是采用固定加速度的形式,没有深入考虑不同速度下的加速度极值范围问题,这会导致在追求安全性和速度跟随性情况下,系统加速度和冲击度变化过大,从而降低了驾乘的舒适性。根据NGSIM自然驾驶数据集所得到了车辆的速度-加速度关系,并以此作为加速度的约束目标,将常规模型预测控制的定约束改为随速度变化的变约束,从而达到根据自然驾驶数据提高跟车舒适性的目的,并通过仿真试验验证了该方法的合理性。研究结果表明:该方法可使ACC系统在保证安全跟车和速度跟随的同时,使得加速度和冲击度波动变小;最大冲击度相比定加速度约束的模型预测控制减小了14.96%,可有效改善ACC系统的舒适性。 展开更多

关键词 车辆工程 自适应巡航系统 模型预测控制 变加速度约束 NGSIM 舒适性

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自适应巡航系统在汽车中的应用 被引量：10

6

作者 魏秋兰 刘玉清 《农业装备与车辆工程》 2009年第6期57-58,61,共3页

阐述了汽车自适应巡航系统的作用、工作原理和关键技术,介绍了其在国内外的研究应用情况,并对自适应巡航系统未来发展趋势作了探讨。

关键词 汽车 自适应巡航系统 雷达传感器

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轮毂电动机驱动电动汽车自适应巡航系统控制策略

7

作者 李胜琴 冯秋实 《江苏大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第2期125-132,共8页

以轮毂电动机驱动电动汽车为研究对象,采用分层控制策略提出自适应巡航系统,结合上层模型预测控制器与下层PID(proportion integral differential)控制器,针对复杂的纵向跟随工况,对轮毂电动机输出的驱动力矩进行精确控制.提出基于前车... 以轮毂电动机驱动电动汽车为研究对象,采用分层控制策略提出自适应巡航系统,结合上层模型预测控制器与下层PID(proportion integral differential)控制器,针对复杂的纵向跟随工况,对轮毂电动机输出的驱动力矩进行精确控制.提出基于前车加速度的可变车头时距策略,利用模型预测控制算法(model predictive control,MPC)求解本车期望加速度的上层控制器,利用PID算法求解整车前后轴驱动力矩,并输入到轮毂电动机的下层控制器,实现前后轮驱动力矩分配,最终实现车辆纵向自适应巡航.建立联合仿真模型,针对匀速前进、紧急制动、城市循环工况等场景,对所提出的自适应巡航分层控制策略进行验证,结果表明:所提出的自适应巡航系统控制策略针对纵向复杂行驶工况的跟驰效果良好,跟驰过程中车间距误差较小,加速度变化与电动机驱动转矩变化可以较好地进行同步与响应. 展开更多

关键词 电动汽车 自适应巡航系统 模型预测控制 PID控制 轮毂电动机 驱动转矩

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汽车自适应巡航系统中电子节气门的精确控制 被引量：9

8

作者 冯道宁 刘昭度 裴晓飞 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期528-532,共5页

在改装的捷达GTX轿车上研究ACC系统中电子节气门的控制策略.在控制方法中综合应用了多种PID算法,针对直流力矩电机机械特性对控制策略进行了优化,通过单片机的输出比较通道产生PWM以控制电机.通过实验台和实车试验,证明基于该控制策略... 在改装的捷达GTX轿车上研究ACC系统中电子节气门的控制策略.在控制方法中综合应用了多种PID算法,针对直流力矩电机机械特性对控制策略进行了优化,通过单片机的输出比较通道产生PWM以控制电机.通过实验台和实车试验,证明基于该控制策略开发电子节气门控制器的控制效果良好. 展开更多

关键词 自适应巡航控制系统 电子节气门控制 比例积分微分 直流力矩电机 脉冲宽度调制

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基于Ptolemy的自适应巡航系统建模与仿真 被引量：3

9

作者 徐洪智 李仁发 曾理宁 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期28-32,共5页

信息物理融合系统(CPS)是计算、通信与控制技术的融合,汽车自适应巡航控制系统是一种典型的CPS,具有广泛的应用前景。通过建立汽车纵向行驶的数学模型,并基于CPS给出自适应巡航控制系统的结构,设计系统的状态机模型。基于Ptolemy分别设... 信息物理融合系统(CPS)是计算、通信与控制技术的融合,汽车自适应巡航控制系统是一种典型的CPS,具有广泛的应用前景。通过建立汽车纵向行驶的数学模型,并基于CPS给出自适应巡航控制系统的结构,设计系统的状态机模型。基于Ptolemy分别设计前车、测量距离和本车的计算模型,构建系统的层次模型,在子模型中采用模态模式对基于时间的模型与状态机模型相结合的混合系统行为进行建模。仿真结果表明,该方法能满足自适应巡航控制系统的要求,保证系统的安全性。 展开更多

关键词 信息物理融合系统 自适应巡航控制系统 建模 层次模型 模态模式

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多模式切换的分层自适应巡航系统 被引量：5

10

作者 张炳力 曹聪聪 +2 位作者 白广路 吕敏煜 郑平平 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期190-199,共10页

为了减轻驾驶员负担和提高驾驶安全性,设计了一种多模式切换的分层自适应巡航系统。基于分层控制理念将系统分为感知层、决策层和执行层;在感知层提出直道和弯道信息的处理与判别方案;在决策层将系统工况分为定速巡航、跟随前车、自车... 为了减轻驾驶员负担和提高驾驶安全性,设计了一种多模式切换的分层自适应巡航系统。基于分层控制理念将系统分为感知层、决策层和执行层;在感知层提出直道和弯道信息的处理与判别方案;在决策层将系统工况分为定速巡航、跟随前车、自车变道和接管,制定其间的切换策略和各工况对应的控制策略,并对应用于跟随前车工况中的最优控制算法进行研究;在执行层制定制动系统与驱动系统的切换策略;最后通过PreScan搭建仿真模型并基于江淮IEV6S纯电动汽车搭建实车实验平台,对系统的的控制策略进行验证。仿真和实车试验验证表明,提出的多模式切换的分层自适应巡航系统的控制策略是切实可行的,且满足安全性和舒适性要求。 展开更多

关键词 高级辅助驾驶系统 自适应巡航控制系统 模式划分 模式切换

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车辆自适应巡航控制系统的建模与分层控制 被引量：31

11

作者 张亮修 吴光强 郭晓晓 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期547-553,共7页

为改善车辆自适应巡航控制(ACC)系统的功能,本文中研究一种ACC系统建模和分层控制方法。首先建立考虑纵向、侧向和垂向耦合特性的14自由度整车模型,并根据电子节气门和制动器的实际物理特性建立能准确跟踪期望输入的执行器模型。接着建... 为改善车辆自适应巡航控制(ACC)系统的功能,本文中研究一种ACC系统建模和分层控制方法。首先建立考虑纵向、侧向和垂向耦合特性的14自由度整车模型,并根据电子节气门和制动器的实际物理特性建立能准确跟踪期望输入的执行器模型。接着建立包含驱动/制动切换逻辑、发动机逆模型和制动器逆模型的车辆逆动力学模型。最后针对ACC系统的功能需求,应用模型匹配控制理论设计能适应不同工况的鲁棒下层控制器,而上层控制器则通过线性二次最优控制理论获得综合考虑车距、相对速度和自车加速度的期望跟车加速度。仿真结果表明,该ACC系统能使车辆在加速行驶、稳态跟车和制动减速等行驶工况下保持良好的跟踪性和自适应性。 展开更多

关键词 自适应巡航系统 整车动力学建模 分层控制 鲁棒控制 线性二次最优控制

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基于模型预测控制的协同式自适应巡航控制系统 被引量：22

12

作者 孙涛 夏维 李道飞 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期486-491,共6页

在城市交通工况中,车辆的驾驶行为对其乘坐舒适性及燃油消耗有着很大的影响。因此提出一种在包含交通灯等信息的交通工况下的协同式自适应巡航控制系统,通过减少不必要的速度保持或加速来提升性能。系统通过处理当前交通信息的数据判断... 在城市交通工况中,车辆的驾驶行为对其乘坐舒适性及燃油消耗有着很大的影响。因此提出一种在包含交通灯等信息的交通工况下的协同式自适应巡航控制系统,通过减少不必要的速度保持或加速来提升性能。系统通过处理当前交通信息的数据判断跟踪目标类别,运用模型预测控制来预测前车或车队未来状态,对不同的前方目标采用不同的权值来计算最优控制输入。通过控制车辆保持安全距离并在优化速度下行驶以实现多目标的优化。利用CarSim和Simulink联合仿真,仿真结果显示该控制系统在保证安全的前提下实现了主动的速度调节及目标的切换,在指定仿真工况中对比线性二次调节算法,加速度峰值、加速度变化率峰值及燃油消耗均有所降低,乘坐舒适性和燃油经济性得到较大提升。 展开更多

关键词 协同式自适应巡航系统 多目标优化 模型预测控制 交通信息

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基于FSM理论的模糊自适应控制汽车巡航系统仿真与设计 被引量：4

13

作者 冯关明 胡大宏 吴壮文 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第3期446-451,共6页

基于有限状态机(FSM)理论和模糊逻辑控制理论,设计了具有主动安全性的汽车自适应巡航控制(ACC)系统。建立了车辆动力传动系统模型,通过对节气门和制动器的控制仿真模拟了汽车ACC系统的工作过程。仿真结果表明:基于有限状态机理论的汽车... 基于有限状态机(FSM)理论和模糊逻辑控制理论,设计了具有主动安全性的汽车自适应巡航控制(ACC)系统。建立了车辆动力传动系统模型,通过对节气门和制动器的控制仿真模拟了汽车ACC系统的工作过程。仿真结果表明:基于有限状态机理论的汽车ACC系统能使车辆沿着巡航行驶时的有限状态自动切换,并准确跟踪期望加速度,使车辆在加速行驶、车辆跟踪和制动减速等行驶工况下保持跟踪性和适应性。 展开更多

关键词 自适应巡航系统 有限状态机 模糊控制 系统仿真

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自适应巡航控制系统的建模与联合仿真 被引量：33

14

作者 李朋 魏民祥 侯晓利 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期622-626,共5页

采用Carsim与Simulink建立了一种车辆纵向动力学模型;然后基于最优控制和PID控制,设计了具有上、下两层结构的自适应巡航控制系统;最后对典型的自适应巡航工况进行联合仿真。结果表明,所设计的自适应巡航控制系统能使自车在保持一定车... 采用Carsim与Simulink建立了一种车辆纵向动力学模型;然后基于最优控制和PID控制,设计了具有上、下两层结构的自适应巡航控制系统;最后对典型的自适应巡航工况进行联合仿真。结果表明,所设计的自适应巡航控制系统能使自车在保持一定车距的前提下较好地跟踪前车速度变化,并对前车的紧急制动有较好的响应。 展开更多

关键词 自适应巡航控制系统 纵向动力学模型 最优控制 PID控制 联合仿真

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考虑测量噪声的车辆自适应巡航控制系统纵向跟车研究 被引量：14

15

作者 黄菊花 邹汉鹏 刘明春 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期254-261,共8页

提出一种具有自适应补偿能力的反馈校正模型预测控制器设计方法,该控制器由卡尔曼滤波器和模型预测控制器构成.建立ACC控制系统车间纵向跟车动力学模型,采用卡尔曼滤波器进行状态变量的估计,消除测量噪声的干扰;利用反馈校正机制改进跟... 提出一种具有自适应补偿能力的反馈校正模型预测控制器设计方法,该控制器由卡尔曼滤波器和模型预测控制器构成.建立ACC控制系统车间纵向跟车动力学模型,采用卡尔曼滤波器进行状态变量的估计,消除测量噪声的干扰;利用反馈校正机制改进跟车预测模型,以处理参数不完全确定和外部干扰对模型精度带来的影响,并采用向量松弛因子对硬约束进行软化处理,避免优化求解过程中出现无可行解的情况.将本文所设计的控制器转化为带约束的二次规划问题,利用MPC控制器滚动优化的特点,将控制量作用于被控对象,实现自适应巡航控制.实验结果表明:在存在测量噪声的情况下,本文提出的方法有效地提高了ACC系统的跟车安全性和乘坐舒适性,并且系统具备良好的抗干扰能力. 展开更多

关键词 自适应巡航控制系统 卡尔曼滤波器 模型预测控制 反馈校正

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强降雨场景下自适应巡航控制系统的安全控制策略 被引量：4

16

作者 赵超 卜德旭 +2 位作者 曹礼鹏 李克强 罗禹贡 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期1117-1125,1236,共10页

本文针对强降雨场景下毫米波雷达的目标运动非预期测量误差较大引发ACC系统的预期功能安全问题,提出了强降雨场景下自适应巡航控制系统的安全控制策略。首先使用双状态卡方对毫米波雷达输出的目标信息进行检验,以确定其是否存在安全风险... 本文针对强降雨场景下毫米波雷达的目标运动非预期测量误差较大引发ACC系统的预期功能安全问题,提出了强降雨场景下自适应巡航控制系统的安全控制策略。首先使用双状态卡方对毫米波雷达输出的目标信息进行检验,以确定其是否存在安全风险;接着通过卡尔曼滤波对存在安全风险的目标信息进行修正;然后将修正的目标信息输入ACC控制器控制车辆运动状态,实现安全控制;最后通过搭建的Prescan/Simulink联合仿真平台对提出的安全控制策略进行了仿真验证。结果表明:双状态卡方检验可及时检测风险信息(检测时间偏差在1.31 s以内),卡尔曼滤波修正误差在3.66 m以内,有效保证了ACC系统在强降雨场景下安全稳定运行。 展开更多

关键词 自适应巡航控制系统 预期功能安全 强降雨 安全控制策略

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自适应巡航控制系统对驾驶安全性的影响研究 被引量：14

17

作者 刘新雨 吴学勤 +2 位作者 王畅 张瑞宾 宋柱 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期43-48,共6页

为探究自适应巡航控制(ACC)系统对驾驶安全性的影响,首先通过实际道路驾驶试验获取我国典型道路交通场景,用驾驶模拟器进行场景仿真,并在有/无ACC状态下开展模拟驾驶试验;然后分析ACC系统在中国典型道路中的表现,通过对比分析ACC模式下... 为探究自适应巡航控制(ACC)系统对驾驶安全性的影响,首先通过实际道路驾驶试验获取我国典型道路交通场景,用驾驶模拟器进行场景仿真,并在有/无ACC状态下开展模拟驾驶试验;然后分析ACC系统在中国典型道路中的表现,通过对比分析ACC模式下不同特征驾驶人的碰撞时间(TTC),探讨不同类型驾驶人的应急反应。结果表明,ACC能较好地处理大多数路况;但面对危险路况时,不管是哪种类型的驾驶人,ACC的应急反应都没有手动驾驶迅速;且女性、年老和对ACC认知度低的驾驶人更容易受ACC的不良影响;驾驶人对ACC的认知度决定其ACC驾驶的安全性。 展开更多

关键词 自适应巡航控制(ACC)系统 驾驶安全性 模拟驾驶 碰撞时间(TTC) 驾驶人特征

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自适应巡航控制系统中主目标车辆的识别与跟踪 被引量：2

18

作者 尚秉旭 朱明 +1 位作者 刘斌 李红建 《汽车技术》 北大核心 2014年第6期52-56,共5页

实时准确的识别与跟踪目标车辆的能力决定了自适应巡航系统性能。根据目标识别和目标跟踪的不同特点,在对毫米波雷达信号初步过滤的基础上,开发了具备目标识别、跟踪及功能切换的算法,提高了目标数据的连续性和稳定性。同时,为减少弯道... 实时准确的识别与跟踪目标车辆的能力决定了自适应巡航系统性能。根据目标识别和目标跟踪的不同特点,在对毫米波雷达信号初步过滤的基础上,开发了具备目标识别、跟踪及功能切换的算法,提高了目标数据的连续性和稳定性。同时,为减少弯道误报问题,开发了基于CAPL的雷达数据处理程序。通过实车与DGPS差分定位对比试验数据表明,该算法能够在直道和弯道工况下实现目标的准确识别,为自适应巡航系统开发提供了保障。 展开更多

关键词 自适应巡航系统 毫米波雷达 识别 跟踪

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改进前车状态预测的自适应巡航控制策略

19

作者 安婷玉 陈婷 +2 位作者 高涛 李浩 涂辉招 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1579-1587,共9页

针对自适应巡航控制(ACC)系统中前车运动状态不确定性造成的模型失配和性能下降问题,提出一种改进前车状态预测的自适应巡航控制策略。首先,基于前车的历史速度和加速度信息利用时间卷积网络预测前车的未来加速度轨迹,然后将预测加速度... 针对自适应巡航控制(ACC)系统中前车运动状态不确定性造成的模型失配和性能下降问题,提出一种改进前车状态预测的自适应巡航控制策略。首先,基于前车的历史速度和加速度信息利用时间卷积网络预测前车的未来加速度轨迹,然后将预测加速度作为扰动构建自适应巡航系统的预测控制模型,最后在Matlab—Carsim联合仿真平台进行仿真实验。实验结果显示,时间卷积网络能够对车辆加速度取得较好的预测效果,且相对于传统MPC改进方法能够减小速度跟踪误差,并提高跟驰车辆对前车速度变化的响应速度。 展开更多

关键词 自适应巡航控制系统 模型预测控制 时间卷积网络 加速度轨迹预测

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模糊PID控制器在自适应巡航控制系统中的应用 被引量：3

20

作者 刘中海 何克忠 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2005年第3期707-710,731,共5页

车辆的油门控制算法是自适应巡航控制系统(ACC:Adaptive CruiseControl)中的核心算法之一。这里采用的模糊PID 算法(Fuzzy PID)是对常用的两输入单输出模糊控制算法的改进。通过使用Matlab/Simulink 建立车辆动力学模型和控制器模型,对... 车辆的油门控制算法是自适应巡航控制系统(ACC:Adaptive CruiseControl)中的核心算法之一。这里采用的模糊PID 算法(Fuzzy PID)是对常用的两输入单输出模糊控制算法的改进。通过使用Matlab/Simulink 建立车辆动力学模型和控制器模型,对控制器的性能进行了仿真分析,验证了算法的合理性。 展开更多

关键词 模糊PID控制器 核心算法 模糊控制算法 输入 MATLAB/SIMULINK 验证 输出 自适应巡航控制系统 车辆动力学 油门控制

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