車輛自適應巡航控制系統(tǒng)(ACC)設計

車輛自適應巡航控制系統(tǒng)()設計與分析65090617付裕引言系統(tǒng)全稱就是自適應巡航控制系統(tǒng)，它是一種智能化的行車自動控制系統(tǒng)，它是在早已存在的定速巡航控制技術的基礎上發(fā)展而來的。在行駛過程中，安裝在車輛前部的車距傳感器會持續(xù)掃描車輛前方道路，同時輪速傳感器采集車速信號。當與前面的車之間的距離過小時(這可以在車內(nèi)設定距離)，控制單元可以通過與制動防抱死系統(tǒng)’發(fā)動機控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)動作，使車輪適當制動，并使發(fā)動機的輸岀功率下降，同時車內(nèi)音響會發(fā)岀警報聲音提醒走神的駕駛員注意，它能有效的防止追尾這類事故的發(fā)生。本文將通過連續(xù)系統(tǒng)設計與分析的知識對系統(tǒng)進行分析。、研究對象工作過程和要求描述1?控制原理:電控單元有兩個輸入信號，當測岀的實際車速高于或低于駕駛員調(diào)定的車速時，電控單元將這兩種信號進行比較，得出兩信號之差，即誤差信號，再經(jīng)放大'處理后成為油門控制信號，送至油門執(zhí)行器，驅(qū)動油門執(zhí)行器動作，調(diào)節(jié)發(fā)動機油門開度，以修正兩輸入車速信號的誤差，從而使實際車速很快恢復到駕駛員設定的車速，并保持恒定。2.系統(tǒng)框圖如下:三、被控對象的數(shù)學模型建立m 汽車質(zhì)量g 重力加速度f滾動阻力系數(shù)c 空氣阻力系數(shù)A——等效迎風面積r—一輪胎半徑變速器速比主減速器速比n——傳動效率當獲取了自適應巡航狀態(tài)下的速度控制目標后，整車期望轉(zhuǎn)矩匸二-（刖口訶+冊前+CdA#）四、控制系統(tǒng)的控制器模型設計經(jīng)查詢資料可知發(fā)動機工作模式下的傳遞函數(shù)如下s+2.526綜合查詢的數(shù)據(jù)與發(fā)動機、變速箱、節(jié)氣門控制器等傳遞函數(shù)可得，系統(tǒng)的傳遞函數(shù)如下Freqgnuyfratect)22?+143-2Gffd(s)=0.001952 +0?07X五、仿真結(jié)果單位階躍響應：StepResponse15C—7X：0.1S75Y：140.3X0J3￥:1435X：Z:5z：s0.1427jY:125.9?TTTTT1Ti?1iT00S 0.10.ia?250.3伯德圖BodeDiaaram根軌跡圖別O

g

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gO因—: I I別O

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gO因—: I I-?0=2*0000KeAAxisJAQC I -1200 -1000 -0M^600200 400 600六、控制系統(tǒng)性能分析r穩(wěn)態(tài)性能分析1)穩(wěn)態(tài)誤差分析位置誤差系數(shù):故穩(wěn)態(tài)誤差為:ess二0.007,故此系統(tǒng)具有良好穩(wěn)態(tài)性能。故穩(wěn)態(tài)誤差為:KD2) 根軌跡分析由開環(huán)傳遞函數(shù)可知被控對象極點為:R=-10,P2=-10,P3=-150,零點為無窮遠處。且當開環(huán)增益從零變到無窮過程中到達某一特定值時，根軌跡可能會穿越虛軸進入右半S平面，因此該系統(tǒng)對部分開環(huán)增益值是穩(wěn)定的。2、 動態(tài)性能分析系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)值：C（：：）二140.3;上升時間:tr=O.1427S峰值時間:tP=0.3s；結(jié)論綜上所述，本