汽车自适应巡航控制系统的控制理论与发展趋势

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1、汽车自适应巡航控制系统的控制理论与发展趋势摘要介绍了汽车自适应巡航控制(ACC)系统的架构与工作原理，综述了ACC系统的控制理论的研究现状，并指出了ACC的发展趋势。关键词ACC控制算法分层控制发展趋势中图分类号：U463.6文献标识码：A汽车自适应巡航控制(adaptivecruisecontrol,ACC)系统是定速巡航控制(cruisecontrol,CC)系统的提升和扩展，除了定速巡航功能外，还获取前方道路信息，并基于与前车的间距和相对速度等信息，控制本车的节气门开度和制动力矩，调节其纵

2、向速度，使其相对前车以合适的安全间距行驶。采用该系统对于提高汽车行驶的安全性、舒适性和节能性，降低驾驶员的工作负担，提高道路的通行能力具有重要意义。1ACC系统的架构汽车自适应巡航控制系统架构如图1所示，包括信号采集单元、信号控制单元、执行单元和人机交互界面等4部分。信息采集单元主要采集本车状态信息与行车环境等信息，如前车与本车间距和相对速度等；信号控制单元根据车载传感器采集到的行驶信息，确定本车的控制方案，并调节油门控制单元或刹车制动执行单元；执行单元根据信号控制单元发出的指令动作，主要包括油

3、门踏板、剎车踏板等；人机交互界面供驾驶员对ACC系统进行功能选择和参数设定。1ACC控制理论ACC信号控制单元是ACC系统的“大脑”，在ACC系统的信号控制单元中，如何构造ACC系统的控制算法，调节节气门开度角和刹车压力等，使车辆按照间距在ACC系统的下层控制中，主要实现执行器的切换逻辑以及各执行机构的控制算法。针对不同执行器的切换逻辑设计，目前，研究主要采用阈值切换原则：当上层控制算法计算的期望加速度大于给定阈值时，ACC采用油门驱动控制，反之采用刹车制动控制。2ACC系统的发展趋势目前，汽车

4、ACC系统在国内外已有了一定的发展，但国内外对于ACC系统的研究还有一些技术问题需要完善，主要有控制算法对于环境适应性差，误报率比较高，缺少与诸如防抱死控制系统、预警系统等的集成等。ACC系统的未来发3.1传感器技术ACC系统对于环境的适应性比较差，只是针对典型行驶工况设计，弯道路况时误报率比较高，需要采用诸如车辆雷达测距传感器、计算机视觉信息等多传感器融合技术减少ACC系统误报率，更好确定汽车的行驶状态。3.2集成化技术为了降低成本，促进各系统间的内在关联，汽车各系统间需要集成化发展。ACC需

5、要同其他纵向控制系统和预警系统以及发动机电控系统等集成起来，充分利用各车辆采集信息，提高系统的稳定性和可靠性。3.3通讯技术ACC通过雷迗传感器等采集前方道路环境信息，未来的发展，汽车间可以通过无线通讯互相交流彼此行车状况，并能够获取控制中心的通讯信息，控制中心协调整个车队的整体控制，高速公路的效率可以得到提高，车辆的安全性和舒适性也得到提高，这是ACC未来发展的重点之一。4结语综述了车辆ACC系统控制算法的研究现状，并指出了ACC系统的发展趋势。国外对于ACC系统的控制理论已经有了一定的研究，

6、开发并在实车上安装了ACC,如奔驰S级、宝马7系列、丰田Progress等。国内对于ACC的研究主要集中在诸如清华大学一些高校和科研机构。因此，深入研究并开发汽车ACC控制系统，是我国对于安全驾驶辅助系统中的ACC系统的研究重点。参考文献[1]D.B.Zhao,Z.HHu.Supervisedadaptivedynamicprogrammingbasedadaptivecruisecontrol.Proc.IEEESym.ApproximateDynamicProgrammingandReinf

7、orcementLearning(ADPRL2011)，2011：318-323.[1]JianlongZ,IoannouPA.Longitudinalcontrolofheavytrucksinmixedtraffic：environmentalandfueleconomyconsiderations[J].IEEETransactionsonIntelligent5TransportationSystem,2006,7(1)：92-104.[2]CanaleM，MalanS.Tuningof

8、stopandgodrivingcontrolstrategiesusingdriverbehavioranalysis[J].IEEEIntelligentVehicleSymposiun,2002：407-412.[3]于立萍，刘法胜.基于模糊推理的汽车辅助驾驶系统控制算法[J].计算机工程与应用，2007(7)：221-223.[4]罗莉华.汽车自适应巡航控制及相应宏观交通流模型研究[D].杭州：浙江大学，2011.[5]侯德藻.汽车纵向主动避撞系统的研究[D].北京：清华大学，2004.