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电动汽车自动应急制动(aeb)系统动力学参数优化探讨与仿真分析【字数:12279】

2022-12-10 18:47编辑: www.jxszl.com景先生毕设
如今,随着科技信息技术和经济等不断发展。私家车基本普及化,随着每年汽车的保有量逐渐增加,交通事故需要我们不断引起重视,近年来形势依然很严峻,面对越来越日益复杂的道路,人们对汽车安全越来越重视,特别是汽车AEB(Autonomous Emergency Break 自动紧急制动)系统,能够在事故发生之前避免碰撞事故的发生或者减轻碰撞事故带来的伤害。AEB的引入有利于减少道路交通事故,在AEB进入市场的同时,各方人员企业不断对AEB测试进行研究,对于提高道路交通安全具有重要意义。越来越多的车辆被装备自动紧急制动(AEB)系统。这些系统旨在帮助司机避免或减轻故在事故发生前自动刹车。最初只有追尾冲突得到了解决,但随着时间的推移,更多事故类型被纳入和刹车应用更早。本课题研究针对电动汽车自动应急制动(AEB)系统和技术涉及的车辆动力学关键参数,从车辆运动方面,定量分析“自车-前车”运动时空状态与AEB“启动-运作-退出”控制策略之间的逻辑关系,并基于数值仿真分析,探讨AEB控制策略所对应的控制方法,并针对常态工况(例如直行车道、匀速行车且AEB感知子系统充分运作)、对非常态工况简单展望,优化设计AEB控制策略方法。
目录
1.绪论1
1.1电动汽车自动应急制动系统概述简介1
1.2电动汽车自动应急系统主要分类及概述2
1.3电动汽车自动应急系统研究的目的和意义3
1.4电动汽车自动应急系统国内外研究的状况3
1.4.1国内状况3
1.4.2国外状况4
1.5电动汽车自动应急系统的发展以及未来前景4
1.6不同国家的AEB系统检测方法5
2.汽车车辆运动学仿真模型建立6
2.1两车运动时的数学模型6
2.1.1模型构建6
2.1.2两车运动分析描述6
2.2 MATLAB系统建模7
2.2.1 MATLAB软件介绍7
2.2.2 MATLAB建模代码描述7
3.汽车AEB控制策略仿真及优化11
3.1 汽车AEB系统基本结构11
3.2 PID控制相关概念简述以及工作原理11
3.3汽车无AE *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072
B控制事故仿真模拟12
3.4 汽车有AEB控制下的仿真模拟13
3.5汽车AEB系统控制优化14
4.总结以及发展前景19
致谢21
参考文献22
1.绪论
1.1电动汽车自动应急制动系统概述简介
在科技和信息等科技技术不断发展,城市中的汽车越来越多,车辆越来越多,这就会造成一个问题,安全问题。汽车制造商越来越注重汽车安全,在汽车安全领域这方面做出了非常积极的努力和大胆的尝试挑战。一般的,汽车厂家首要保护的重点是,先保护坐在车上的乘客包括驾驶员,在车辆行驶的过程中所发生的事故进行强制性保护,就是所谓的被动安全。然而,现在汽车制造商尝试协助驾驶员在躲避车辆事故的第一时间的时候,汽车制造商使用可以使用的技术或者系统的主动安全技术监测出即将发生的危险状况或者紧急事故,此手段是为了努力帮助车主用户在避免或减轻事故[1]。
AEB有控制模块(ECU),测距模块,和制动模块。如图1.1所示,其中测距模块的核心包括微波雷达、人脸识别技术、激光雷达和视频系统(摄像头)等,它可以提供前方道路全面安全、准确、实时的图像和路况信息传输到AEB系统进而采取相应措施实行工作。
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图1.1 AEB系统框架
如图1.2所示,在车辆行驶的过程中,AEB系统通过雷达传播的信号监测与前面车辆的状况或者是一些阻碍物,回传的信号接收后,然后根据数据采集,进行数据分析,计算出与前面车或物的距离,然后根据此系统最初设置的相对安全距离进行比对,然后根据特定情况进行相应的制动手段,来保证车辆行驶时的安全[2]。
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图1.2汽车AEB工作示意图
面对这些问题,交通事故,汽车厂家等相关产业开始关注这方面的问题,为了广大群众可以更加安全,减少不必要的事故风险。在日益复杂的道路工况和拥堵的道路上,广大群众对汽车安全性能要求越来越重视。实际这些技术的应用已经成为可能到最近在外部传感器领域的进展,如雷达、激光雷达与视觉相结合,具有连续性成本削减。这些进步打开了许多领域客户功能的可能性。
汽车AEB系统研究是汽车安全主动技术的重要研究方向。通过对紧急自动制动系统进行仿真模拟分析,在不同环境下测试不同工况,有着相当大的重要意义。
1.2电动汽车自动应急系统主要分类及概述
AEB根据使用路况不同可分为城市专用、高速公路用、行人保护系统三类,能够在城市驾驶的复杂路况中实现紧急自动刹车。
城市专用:在一般的情况下,在人口密集,道路复杂车水马龙的繁华城市,是由于此种情况存在大量的视野盲区,就比如说一辆很大的卡车,长度也是很长的一辆卡车,在它右边有一辆小车,到了路口,在卡车旁边有另一辆小车,左边的小车想右拐,并不清楚卡车右边有另一辆小车,出现了盲区,就容易发生交通事故,还有就是驾驶员专注注意力集中看红绿灯,此外,环岛也是比较容易发生交通事故的多段地带,也存在盲区,导致事故易为发生。有效距离为6到8米区间。假如监测出有存在潜在危险事故的状况下,该系统将开始相应的制动措施实现主动安全保护。另外一种情况下,就是最理想的状态,驾驶员提前判断或者有较快的反应速度迅速敏捷地手动采取相关制动命令制动汽车直到安全停下,此时,该系统不会自动触发运行[3]。
高速公路:与城市交通路况系统相比,高速公路很明显具有不同的特点特质。该系统的核心是通过运用远距离的一种雷达运行实现的一套设备,在我们行驶时使用时可以通过该系统的预警信号来告知驾驶员即将会存在可能的危险性等状况。假如在安全的反应考虑时间内,司机没有采取任何相应制动相关措施的话,该系统的预警系统会给司机提出第二次警告,如果这时候司机还是毫无任何反应的话,该系统会触发强制制动该车辆实现安全保护。此种类的AEB系统,主要在汽车车速趋于每小时50到80公里区间起作用。此系统主要是用来服务城市当中高速公路上的紧急情况,而在车辆在低速或者怠速的状况下,该系统可能也许只是仅仅会给司机一点提醒[4]。
行人保护系统:该系统是包括红外装置等组成的,其核心的成分为摄像头。它根据特有的功能分辨出行人的图形和特征。假如监测出此时即将会发生存在一定的潜伏性的危险情况下,该系统会提前提示司机。该系统对采集形成的图像进行分析,进行一系列计算,算出相对运动的路径,由此来判断该情况下或者未来的短时间内是否会发生一定的危险性。如果存在,系统发出安全提示,让汽车车辆在安全距离下制动得以保护。日前,由于判定行人的行为是相当复杂困难的一个工作量,所以该系统有待更深入研究和研发,当然,随着红外技术科技技术不断发展,该系统会进一步提高其性能和作用[5]。
1.3电动汽车自动应急系统研究的目的和意义

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