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汽车自适应巡航控制系统研究现状与发展趋势 被引量：62
1
作者 吴光强 张亮修 +1 位作者 刘兆勇 郭晓晓 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期544-553,共10页
作为传统定速巡航的升级,自适应巡航控制(adaptive cruise control,ACC)系统可以提高驾驶舒适性和行车安全性.论文概述了ACC系统的发展历程,从环境感知技术、驾驶员跟车行为特性、车辆动力学建模、ACC系统控制算法、ACC系统功能扩展等... 作为传统定速巡航的升级,自适应巡航控制(adaptive cruise control,ACC)系统可以提高驾驶舒适性和行车安全性.论文概述了ACC系统的发展历程,从环境感知技术、驾驶员跟车行为特性、车辆动力学建模、ACC系统控制算法、ACC系统功能扩展等方面对近年来ACC系统的最新研究成果进行了详细论述,在此基础上讨论并展望了ACC系统研究的共性问题与发展趋势. 展开更多
关键词 自适应巡航控制 环境感知 驾驶员跟车特性 车辆动力学建模 控制算法
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自适应巡航控制车辆跟驰模型综述 被引量：59
2
作者 秦严严 王昊 +1 位作者 王炜 NI Dai-heng 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期121-130,共10页
分析了自动驾驶汽车自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control,ACC)和协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC)车辆跟驰模型,从系统控制原理、车车通信技术与车间时距方面阐述了ACC与CACC车辆的异同点;将目前主流A... 分析了自动驾驶汽车自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control,ACC)和协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC)车辆跟驰模型,从系统控制原理、车车通信技术与车间时距方面阐述了ACC与CACC车辆的异同点;将目前主流ACC/CACC车辆跟驰模型分为3类:基于智能驾驶的车辆跟驰模型、加州伯克利大学PATH实验室车辆跟驰模型与基于控制论的车辆跟驰模型,总结3类车辆跟驰模型的建模思路与主要优缺点;从道路通行能力、交通安全和交通流稳定性3方面,分析了ACC/CACC车辆对交通流特性的影响,及其研究现状与未来发展趋势。研究结果表明:不同的ACC/CACC车辆跟驰模型对通行能力的影响存在较大差别,ACC/CACC车辆有利于提升交通安全性,但由于缺乏统一的安全性评价指标,难以量化ACC/CACC车辆对交通安全性的影响程度;小规模实车试验验证了ACC车辆具有不稳定的交通流特性,否定了ACC车辆稳定性数值仿真结果,而数值仿真试验和小规模实车试验均表明CACC车辆可较好提升交通流稳定性,因此,完全依赖于计算机仿真试验无法获得令人信服的结论,实车试验是ACC/CACC研究的必要途径;为了完善ACC/CACC在交通领域的研究,应构建不同ACC/CACC车辆比例下的混合交通流基本图模型、智能网联环境下的ACC/CACC车辆跟驰模型建模方法与ACC/CACC混合交通流稳定性解析方法。 展开更多
关键词 交通工程 车辆跟驰模型 自适应巡航控制 协同自适应巡航控制 通行能力 交通安全 交通流稳定性
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考虑车间反应时距的汽车自适应巡航控制策略 被引量：31
3
作者 朱敏 陈慧岩 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第24期144-150,共7页
通过引入车间反应时距的概念,使用单一控制算法实现汽车自适应巡航控制(Adaptive cruise control,ACC)。结合熟练驾驶员经验,使用车间反应时距定量描述自车何时对目标车辆做出反应,将ACC系统分为上位控制器和下位控制器,给出考虑车间反... 通过引入车间反应时距的概念,使用单一控制算法实现汽车自适应巡航控制(Adaptive cruise control,ACC)。结合熟练驾驶员经验,使用车间反应时距定量描述自车何时对目标车辆做出反应,将ACC系统分为上位控制器和下位控制器,给出考虑车间反应时距的上位控制器架构,分别设计线性二次型调节器(Linear quadratic regulator,LQR)和模型预测控制器(Model predictive control,MPC),通过MATLAB/Simulink与Car Sim联合仿真初步验证系统可行性,并以乘用车辆为试验平台在平直铺装路进行实车试验。仿真及实车试验结果表明:目标车辆信息跳变、目标车辆行驶速度超过自车驾驶员设定限速时,考虑车间反应时距的LQR或MPC控制器均能有效处理复杂交通环境信息,实现自车安全、舒适行驶,有效避免模式切换过程中车辆加速度突变,提升车内乘员乘车体验。 展开更多
关键词 自适应巡航控制 车间反应时距 线性二次型调节器 模型预测控制
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智能网联汽车协同生态驾驶策略综述 被引量：29
4
作者 杨澜 赵祥模 +8 位作者 吴国垣 徐志刚 MATTHEW Barth 惠飞 郝鹏 韩梦杰 赵周桥 房山 景首才 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期58-72,共15页
为了跟踪近年来智能网联汽车(CAV)协同生态驾驶策略的研究进展,分析了车辆、驾驶行为、交通网络和社会这4类因素对CAV能耗的影响程度,以车辆、基础设施和旅行者为对象对目前CAV生态研究进行分类,重点分析了信号交叉口生态驶入与离开、... 为了跟踪近年来智能网联汽车(CAV)协同生态驾驶策略的研究进展,分析了车辆、驾驶行为、交通网络和社会这4类因素对CAV能耗的影响程度,以车辆、基础设施和旅行者为对象对目前CAV生态研究进行分类,重点分析了信号交叉口生态驶入与离开、生态协同自适应巡航控制、匝道合流区生态协同驾驶、生态协同换道轨迹规划和生态路由5种典型车辆协同生态驾驶应用场景的研究现状。分析结果表明:相比人类驾驶方式,在任何交通流量CAV 100%渗透率的条件下和低交通流量CAV部分渗透率的条件下,CAV油耗节省效果显著,最高可达63%,而具有部分智能化和网联化等级的CAV油耗可至少节省7%;现有研究较少考虑人机共驾情况下,驾驶人反应延迟和自动控制器传输延迟导致的轨迹跟踪偏离;现有研究将车车通信/车路通信假定为理想数据交互过程,未考虑通信拓扑、传输时延、通信失效与基站切换等因素对CAV生态协同驾驶策略的影响;现有研究较少探讨多车道、交叉口转向-直行共用车道和U型车道等交通场景,以及不同智能网联等级CAV与人类驾驶汽车、行人、自行车等共存的混合交通条件下的生态驾驶策略;受限于自动驾驶技术和基础设施尚未成熟和完善,真实交通场景下的测试验证工作尚未开展;车辆控制、车车通信、多车协同、混合交通流场景、半实物仿真测试和真实交通场景测试等方面将是CAV协同生态驾驶策略的进一步发展方向。 展开更多
关键词 智能网联汽车 生态驾驶 信号交叉口 自适应巡航控制 匝道合流 换道轨迹规划 生态路由 综述
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一种汽车巡航控制的分层控制算法 被引量：28
5
作者 裴晓飞 刘昭度 +1 位作者 马国成 李径亮 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期479-483,共5页
为减轻驾驶员操作负荷,提高车辆行驶的安全性和舒适性,提出了一种自适应巡航分层控制算法,并通过调节电子节气门实现了在实车上的应用.在上层控制中,设计了一种基于驾驶员稳态跟车特性的线性跟车算法和可供选择的安全车距模型;在下层控... 为减轻驾驶员操作负荷,提高车辆行驶的安全性和舒适性,提出了一种自适应巡航分层控制算法,并通过调节电子节气门实现了在实车上的应用.在上层控制中,设计了一种基于驾驶员稳态跟车特性的线性跟车算法和可供选择的安全车距模型;在下层控制中研究了基于逆查询表的速度闭环控制策略.通过道路实验知识构建了节气门开度查询表,并结合增量式PID控制的精细调节,实现了良好的车速跟随效果.在此基础上,通过定速巡航实验和稳态跟车实验对所设计的控制算法进行了实车验证.实验结果表明,在正常行驶工况下,自适应巡航控制器能有效降低驾驶强度,对驾驶员具有良好的适应性和舒适性. 展开更多
关键词 自适应巡航 驾驶辅助 稳态跟车控制 速度跟随 电子节气门
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智能车辆自适应巡航控制系统建模与仿真 被引量：25
6
作者 李以农 冀杰 +1 位作者 郑玲 赵树恩 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1374-1381,共8页
为实现智能车辆的自适应巡航功能,基于模糊逻辑和滑模控制理论设计了具有上下两层结构的自适应巡航控制系统。通过对节气门开度和制动压力进行协调控制,使智能车辆能准确跟踪期望加速度。同时,构建了用于保证该系统控制协调性的切换逻... 为实现智能车辆的自适应巡航功能,基于模糊逻辑和滑模控制理论设计了具有上下两层结构的自适应巡航控制系统。通过对节气门开度和制动压力进行协调控制,使智能车辆能准确跟踪期望加速度。同时,构建了用于保证该系统控制协调性的切换逻辑曲线。仿真结果表明,自适应巡航控制系统能够使智能车辆在加速行驶、车辆跟踪和制动减速等行驶工况下保持良好的跟踪性和适应性。 展开更多
关键词 动力传动系统 自适应巡航控制 滑模控制 模糊逻辑
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基于最优预瞄加速度决策的汽车自适应巡航控制系统 被引量：21
7
作者 管欣 王景武 高振海 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期189-193,共5页
从驾驶员操作汽车的行为特性建模的角度出发,将驾驶员建模理论———稳态预瞄动态校正假说应用于汽车自适应巡航控制系统的理论研究中,构建了基于驾驶员最优预瞄加速度模型的车辆ACC系统结构。并在此基础上建立了相应的ACC系统控制算法... 从驾驶员操作汽车的行为特性建模的角度出发,将驾驶员建模理论———稳态预瞄动态校正假说应用于汽车自适应巡航控制系统的理论研究中,构建了基于驾驶员最优预瞄加速度模型的车辆ACC系统结构。并在此基础上建立了相应的ACC系统控制算法。理论分析与仿真计算结果表明:基于驾驶员操纵行为特性的分析,应用驾驶员操纵行为建模理论来研究汽车ACC系统的理论过程为车辆ACC系统的开发提供了一个可行的研究途径。 展开更多
关键词 最优预瞄加速度模型 稳态预瞄 动态校正 车辆自适应巡航控制
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基于深度强化学习的车辆跟驰控制 被引量：22
8
作者 朱冰 蒋渊德 +2 位作者 赵健 陈虹 邓伟文 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期53-60,共8页
针对自适应巡航控制系统在控制主车跟驰行驶中受前车运动状态的不确定性影响问题,在分析车辆运动特点的基础上.提出一种能够考虑前车运动随机性的跟驰控制策略。搭建驾驶人实车驾驶数据采集平台,招募驾驶人进行实车跟驰道路试验.建立驾... 针对自适应巡航控制系统在控制主车跟驰行驶中受前车运动状态的不确定性影响问题,在分析车辆运动特点的基础上.提出一种能够考虑前车运动随机性的跟驰控制策略。搭建驾驶人实车驾驶数据采集平台,招募驾驶人进行实车跟驰道路试验.建立驾驶人真实驾驶数据库。假设车辆未来时刻的加速度决策主要受前方目标车辆运动影响.建立基于双前车跟驰结构的主车纵向控制架构。将驾驶数据库中的驾驶数据分别视作前车和前前车运动变化历程,利用高斯过程算法建立了前车纵向加速度变化随机过程模型.实现对前方目标车运动状态分布的概率性建模。将车辆跟驰问题构建为一定奖励函数下的马尔可夫决策过程,引入深度强化学习研究主车跟驰控制问题。利用近端策略优化算法建立车辆跟驰控制策略.通过与前车运动随机过程模型进行交互式迭代学习,得到具有运动不确定性跟驰环境下的主车纵向控制策略,实现对车辆纵向控制的最优决策。最后基于真实驾驶数据,对控制策略进行测试。研究结果表明:该策略建立了车辆纵向控制与主车和双前车状态之间的映射关系,在迭代学习过程中对前车运动的随机性进行考虑,跟驰控制中不需要对前车运动进行额外的概率预测,能够以较低的计算量实现主车稳定跟随前车行驶。 展开更多
关键词 汽车工程 跟驰控制 深度强化学习 自适应巡航控制 运动不确定 高斯过程
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MPC实用化问题处理及在车辆ACC中的应用 被引量：22
9
作者 李升波 王建强 +1 位作者 李克强 张磊 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期645-648,共4页
为实现多目标协调式自适应巡航控制(ACC)系统的实车应用,分析并解决了模型预测控制(MPC)理论实用化过程的弱鲁棒性、非可行解和高计算复杂度问题。采用反馈校正法补偿跟车模型的预测误差,改善模型对跟车系统状态的预测精度;再利用约束... 为实现多目标协调式自适应巡航控制(ACC)系统的实车应用,分析并解决了模型预测控制(MPC)理论实用化过程的弱鲁棒性、非可行解和高计算复杂度问题。采用反馈校正法补偿跟车模型的预测误差,改善模型对跟车系统状态的预测精度;再利用约束管理法,修正MPC代价函数,松弛其输入输出(I/O)硬约束;基于变量集结法,降低待优化变量的维数,缩减MPC优化问题的规模。以某重型卡车为对象的ACC仿真表明:该方法可有效提高ACC对模型失配的鲁棒性,避免因过大跟踪误差造成的控制律非可行解,提高MPC计算效率的同时不影响其控制最优性。 展开更多
关键词 自适应巡航控制 模型预测控制 鲁棒性 可行性
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汽车自适应巡航跟车多目标鲁棒控制算法设计 被引量：18
10
作者 吴光强 郭晓晓 张亮修 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期80-86,共7页
为满足自适应巡航系统跟车模式下的舒适性需求并且兼顾车辆安全性,基于模型预测控制原理提出一种多目标鲁棒跟车控制算法.建立考虑前车加速度干扰的自适应巡航系统车间纵向运动学模型,该模型可全面反映系统的动态演化规律,提高模型的精... 为满足自适应巡航系统跟车模式下的舒适性需求并且兼顾车辆安全性,基于模型预测控制原理提出一种多目标鲁棒跟车控制算法.建立考虑前车加速度干扰的自适应巡航系统车间纵向运动学模型,该模型可全面反映系统的动态演化规律,提高模型的精度和可靠性;针对自适应巡航系统需求进行目标分析,设计一种考虑舒适性和安全性的多目标模型预测控制算法;针对模型预测控制算法鲁棒性较差的问题,引入修正项反馈,提高控制系统鲁棒性,采用向量约束管理法解决模型预测控制算法硬约束造成的控制系统无优化解问题.仿真结果表明:该算法使跟车时车辆加速度及冲击度保持在舒适性范围,同时车间距始终大于最小安全距离,兼顾了舒适性和安全性要求,实现了自适应巡航控制系统跟车目的. 展开更多
关键词 半自动驾驶汽车 自适应巡航控制 车间纵向运动学模型 多目标模型预测控制 向量约束管理法
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基于线性二次型最优控制的自适应巡航控制算法研究 被引量：18
11
作者 李想 曾春年 +2 位作者 罗杰 胡锦敏 王小龙 《武汉理工大学学报（信息与管理工程版）》 CAS 2019年第2期191-196,共6页
以提高自适应巡航控制系统在全速域的控制精度为目标,提出了一种采用变权重系数的线性二次型最优控制算法。根据采集的车辆速度建立模糊控制器,动态选取线性二次型调节器(LQR)中的权重系数,从而得出全速域范围最优的目标加速度。通过仿... 以提高自适应巡航控制系统在全速域的控制精度为目标,提出了一种采用变权重系数的线性二次型最优控制算法。根据采集的车辆速度建立模糊控制器,动态选取线性二次型调节器(LQR)中的权重系数,从而得出全速域范围最优的目标加速度。通过仿真实验发现,改进的最优控制算法跟随距离的平均绝对误差,相较于传统的LQR算法降低了42. 95%,相较于常用的模糊控制算法降低了33. 97%。结果表明:改进的LQR算法能够有效提高自适应巡航控制系统的精度,保证跟随的安全性。 展开更多
关键词 全速域 控制精度 线性二次型调节器 自适应巡航控制 权重系数
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混入智能车的下匝道瓶颈路段交通流建模与仿真分析 被引量：17
12
作者 董长印 王昊 +2 位作者 王炜 李烨 华雪东 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第14期173-187,共15页
以下匝道瓶颈路段为研究背景,以手动驾驶汽车和两类智能车为研究对象,包括自适应巡航(ACC)汽车和协同自适应巡航(CACC)汽车,建立了混入智能车的混合交通流模型.在车辆的纵向控制层面,分别构建了手动驾驶汽车改进舒适驾驶元胞自动机规则... 以下匝道瓶颈路段为研究背景,以手动驾驶汽车和两类智能车为研究对象,包括自适应巡航(ACC)汽车和协同自适应巡航(CACC)汽车,建立了混入智能车的混合交通流模型.在车辆的纵向控制层面,分别构建了手动驾驶汽车改进舒适驾驶元胞自动机规则和智能车的跟驰模型;基于车辆下匝道行驶特性,引入车辆感知范围R、换道控制区域LLC、换道冒险因子λ等参数,建立了控制车辆横向运动的自由换道和强制换道模型.通过对混合交通流模型进行数值仿真发现,CACC车辆混入率PCACC、车辆感知范围R、换道区域长度LLC和换道冒险程度λ均对下匝道交通系统产生影响.当CACC车辆混入率低于0.5时,CACC退化为ACC的概率增大,系统稳定性下降,交通拥堵呈恶化趋势;当CACC车辆混入率大于0.5时,车辆运行速度显著提升,拥堵消散能力提高.增大车辆感知范围、加长换道区域长度、提高换道冒险程度,都能够有效缓解改善下匝道瓶颈路段主线的拥挤状况,而对匝道运行效率影响并不明显. 展开更多
关键词 智能车 换道模型 下匝道路段 自适应巡航控制
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车辆多目标自适应巡航控制算法 被引量：16
13
作者 张亮修 吴光强 郭晓晓 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期136-143,共8页
为了综合协调车辆跟车时的追踪性能、燃油经济性能、驾乘人员舒适性能和跟车安全性能,研究了多目标自适应巡航控制(ACC)算法,建立了包含车辆模型和车间关系的ACC系统集成式纵向运动学模型,设计了描述追踪误差、燃油消耗量和驾驶员跟车... 为了综合协调车辆跟车时的追踪性能、燃油经济性能、驾乘人员舒适性能和跟车安全性能,研究了多目标自适应巡航控制(ACC)算法,建立了包含车辆模型和车间关系的ACC系统集成式纵向运动学模型,设计了描述追踪误差、燃油消耗量和驾驶员跟车行为误差的目标函数,以及保证动态跟车、期望驾乘感受和跟车安全的约束条件,基于模型预测控制理论将多目标ACC系统控制算法转化为带有多个约束的在线二次规划问题。采用反馈校正机制改善了算法设计时存在的建模失配和外部干扰等低鲁棒性问题,引入向量松弛因子解决了优化求解过程中硬约束导致的控制算法非可行解问题。仿真结果表明,相比线性二次型调节器的ACC算法,所提控制算法在前车循环工况中100km油耗降低9.3%,追踪误差指标降低21.7%,从而实现了良好的车辆追踪,同时满足驾驶员期望的跟车特性要求。 展开更多
关键词 自适应巡航控制 多目标 模型预测控制 反馈校正 向量松弛因子
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车辆多目标自适应巡航显式模型预测控制 被引量：15
14
作者 赵树恩 冷姚 邵毅明 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期206-216,共11页
为了兼顾车辆自适应巡航控制(ACC)系统的跟踪控制效果和实时性,提出了基于显式模型预测控制(EMPC)理论的车辆多目标自适应巡航控制方法;基于车辆间运动学关系建立自适应巡航控制运动学模型,根据预测控制理论推导预测时域内的跟踪误差预... 为了兼顾车辆自适应巡航控制(ACC)系统的跟踪控制效果和实时性,提出了基于显式模型预测控制(EMPC)理论的车辆多目标自适应巡航控制方法;基于车辆间运动学关系建立自适应巡航控制运动学模型,根据预测控制理论推导预测时域内的跟踪误差预测模型,并确定车辆安全性、跟踪性、经济性和舒适性等多性能目标函数和约束条件;运用显式模型预测控制中的多参数规划理论,将基于反复在线优化计算的闭环模型预测控制系统转化为与之等价的显式多面体分段仿射(PPWA)系统,通过离线计算获得期望加速度与距离误差、速度误差、自车加速度和前车加速度等状态变量之间的最优控制律,并设计在线查表的搜索流程,通过定位当前状态所处分区,并应用该分区的显式控制律实现自适应巡航控制;进行了纵向跟踪工况仿真验证,并与传统MPC-ACC控制方法进行对比。对比结果表明:在前车正弦加减速工况下,EMPC-ACC控制器单步运算速度比MPC-ACC控制器平均提升了53.51%,EMPC-ACC控制下的平均距离跟踪误差为0.220 3 m,平均速度误差为0.340 1 m·s-1;在前车阶跃加减速工况下,EMPC-ACC控制器单步运算速度比MPC-ACC控制器平均提升了72.96%,EMPC-ACC控制下的平均距离跟踪误差为0.331 9 m,平均速度误差为0.399 1 m·s-1。可见,提出的EMPC-ACC控制算法在保证纵向跟踪性能的前提下,有效地提高了自适应巡航控制的实时性。 展开更多
关键词 汽车工程 自适应巡航控制 多性能目标优化 显式模型预测控制 多面体分段仿射 多参数二次规划
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智能电动汽车自适应巡航与再生制动多目标协同控制 被引量：14
15
作者 郭景华 李文昌 +1 位作者 王靖瑶 李克强 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期1638-1646,共9页
为提升智能电动汽车安全性、舒适性和经济性等多种性能,本文中提出一种智能电动汽车自适应巡航与再生制动协同控制的方法。首先,建立了可描述智能电动汽车纵向行驶动力学行为特征的非线性耦合模型,该模型由整车模型、动力电池、电机、... 为提升智能电动汽车安全性、舒适性和经济性等多种性能,本文中提出一种智能电动汽车自适应巡航与再生制动协同控制的方法。首先,建立了可描述智能电动汽车纵向行驶动力学行为特征的非线性耦合模型,该模型由整车模型、动力电池、电机、单速变速器和液压制动系统组成。然后,针对智能电动汽车非线性耦合和参数不确定性等特征,设计了自适应模糊滑模上层控制器,实时求解出自适应巡航过程中智能电动汽车的期望加速度,采用模糊理论逼近滑模控制切换项,以降低抖振。最后,设计了智能电动汽车驱动/制动控制律,提出了一种再生制动控制策略,有效协调再生制动系统与液压制动系统,使智能电动汽车制动能量回收最大化。试验结果表明:所提出的自适应巡航与再生制动协同控制方法在确保智能电动汽车安全性、舒适性的同时,有效提升了制动能量回收效率。 展开更多
关键词 智能电动汽车 自适应巡航 再生制动 协同控制 纵向动力学
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分布式电驱动车辆的ACC协同控制 被引量：13
16
作者 解来卿 罗禹贡 +1 位作者 李升波 李克强 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期652-658,665,共8页
针对智能分布式电驱动车辆在纵向跟车运动中实施多性能目标协同控制的必要性和实时性问题,在分析分布式电驱动车辆结构与纵向动力学特性基础上,提出一种基于模型预测控制理论的自适应巡航控制算法,并采用缩减优化问题规模的方法,缩短单... 针对智能分布式电驱动车辆在纵向跟车运动中实施多性能目标协同控制的必要性和实时性问题,在分析分布式电驱动车辆结构与纵向动力学特性基础上,提出一种基于模型预测控制理论的自适应巡航控制算法,并采用缩减优化问题规模的方法,缩短单步计算时间,提升在线优化求解的运算效率。为验证算法有效性,搭建仿真平台,进行了相关的仿真和硬件在环试验。仿真和试验结果表明,所提出的控制算法能实现该车安全和节能的协同优化,且满足了控制实时性要求。 展开更多
关键词 分布式电驱动车辆 模型预测控制 自适应巡航 运算效率
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考虑自适应巡航车辆影响的上匝道系统混合交通流模型 被引量：13
17
作者 华雪东 王炜 王昊 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期219-231,共13页
在考虑自适应巡航(adaptive cruise control,ACC)车辆的交通流模型的基础上,建立了考虑ACC车辆影响的上匝道系统混合交通流模型,研究ACC车辆引入对上匝道交通系统交通流的影响.为了描述ACC车辆和手动驾驶车辆在交通流运行中的差异,分别... 在考虑自适应巡航(adaptive cruise control,ACC)车辆的交通流模型的基础上,建立了考虑ACC车辆影响的上匝道系统混合交通流模型,研究ACC车辆引入对上匝道交通系统交通流的影响.为了描述ACC车辆和手动驾驶车辆在交通流运行中的差异,分别构建了基于常车头时距原则的ACC车辆跟驰子模型和手动驾驶车辆MCD元胞自动机子模型;基于上匝道车辆合流驶入主线的需求,建立了换道子模型,引入了表征驾驶员换道心理的参数λ.通过对混合交通流模型进行数值模拟发现,ACC车辆的混入可以有效改善上匝道系统交通流的运行,降低合流等事件对于交通流运行的影响,抑制交通拥堵的时空范围及拥堵强度,提高交通流的平均速度和流量.此外在混合交通流模型中,ACC车辆期望车头时距Hd的减小与换道心理参数λ的增大均可以提高混合交通流运行的速度和流量,而合流区长度lw对混合交通流影响则因上匝道车辆驶入概率的不同而存在差异. 展开更多
关键词 自适应巡航车辆 混合交通流模型 跟驰模型 元胞自动机模型
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基于变采样时间模型预测控制的自适应巡航系统 被引量：12
18
作者 李旭 韩志峰 +1 位作者 王建春 王强 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2021年第3期115-121,131,共8页
提出了一种改进的基于模糊控制框架的变采样时间模型预测控制(MPC)策略。首先在传统模型基础上增添加速度变化率作为状态向量来设计MPC控制器,接着基于模糊控制理论对行驶工况的紧急程度进行了划分,然后利用紧急系数对所设计的MPC控制... 提出了一种改进的基于模糊控制框架的变采样时间模型预测控制(MPC)策略。首先在传统模型基础上增添加速度变化率作为状态向量来设计MPC控制器,接着基于模糊控制理论对行驶工况的紧急程度进行了划分,然后利用紧急系数对所设计的MPC控制器的采样时间进行实时优化,最后在Carsim、Matlab/Simulink以及NI实时系统的环境下搭建测试平台,对控制策略进行测试和验证。硬件在环试验结果表明,提出的变采样时间模型预测控制策略在复杂工况下能够提高系统的响应速度,且具备较好的舒适性和安全性。 展开更多
关键词 自适应巡航控制系统 模型预测控制 变采样时间 紧急系数 模糊控制
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车辆多模式多目标自适应巡航控制 被引量：12
19
作者 章军辉 李庆 陈大鹏 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期368-375,共8页
为增强量产ACC对前车驾驶意图的预判与自适应能力,发展了一种多目标自适应巡航控制算法,建立闭环纵向跟驰模型。基于模型预测控制理论,综合协调巡航过程中驾驶员期望响应、跟驰安全性、车辆自身物理限制等控制目标,并引入松弛向量以确... 为增强量产ACC对前车驾驶意图的预判与自适应能力,发展了一种多目标自适应巡航控制算法,建立闭环纵向跟驰模型。基于模型预测控制理论,综合协调巡航过程中驾驶员期望响应、跟驰安全性、车辆自身物理限制等控制目标,并引入松弛向量以确保滚动在线优化存在可行解。采用待优化目标与控制输入权重调校以及控制器工作域边界松弛的策略,将ACC系统划分出6种工作模式,同时采用模糊推理与加速度加权平均策略,以实现工作模式最佳匹配与平稳过渡。仿真结果表明,多模式设计策略与多目标控制算法能够一定程度上提升ACC系统的适应性与友好性。 展开更多
关键词 自适应巡航控制 模糊推理 模型预测控制 半自动驾驶 松弛向量
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纯电动车自适应巡航纵向控制方法研究 被引量：11
20
作者 初亮 李天骄 孙成伟 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期277-282,296,共7页
本文中为纯电动车提出一种自适应巡航纵向控制方法。首先根据前轴驱动的纯电动轿车构型设计了制动力分配策略,并采用加权最小二乘算法建立了驱动和制动的模式切换规律。接着基于迭代学习方法设计了自适应巡航驱动和制动控制算法。最后在... 本文中为纯电动车提出一种自适应巡航纵向控制方法。首先根据前轴驱动的纯电动轿车构型设计了制动力分配策略,并采用加权最小二乘算法建立了驱动和制动的模式切换规律。接着基于迭代学习方法设计了自适应巡航驱动和制动控制算法。最后在Matlab/Simulink联合仿真平台对本文的纵向控制方法进行仿真,并与传统PID控制方法对比。结果表明,虽然两种方法在车速和车间距的跟随效果相差不大,但与纵向控制相比,PID控制方法的前后轴制动压力和电机转矩有较大波动;在期望加速度的跟随上存在较大误差,而在基准点附近工作时模式切换较为频繁。本文设计的纵向控制方法无论在动态跟随还是稳态保持中对期望加速度都有较好的跟随效果。 展开更多
关键词 纯电动车 自适应巡航控制 制动力分配 模式切换策略 迭代学习
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