基于MPC的军用重型车辆ACC系统设计与仿真.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.18.013基于MPC的军用重型车辆ACC系统设计与仿真高锦，虎忠，史小川，刘宏亮（陕西重型汽车有限公司，陕西西安710200）摘要：自适应巡航控制(ACC)是一种可以有效减轻驾驶员的驾驶疲劳，提高车辆安全性的主动安全技术。对于长途机动的军用车辆具有广阔的应用前景。文章以陕汽某型号三代重型高机动军用车辆为目标车型，设计了基于模型预测控制（MPC）的车辆自适应巡航控制系统。并依据目标车型的性能参数及ACC系统的控制策略，以车辆动力学仿真软件Tr

2、uckSim和Simulink为平台，建立了目标车型的整车纵向动力学和控制策略联合仿真模型。仿真研究所设计的ACC系统在不同的巡航工况下对前方目标车辆的跟随能力及自车的驾驶舒适性。仿真结果表明，文章设计的ACC系统能使自车在保持一定安全车距的前提下，较好的跟随前方目标车辆，同时提供良好的驾驶舒适性。关键词：自适应巡航控制；模型预测控制；纵向动力学模型；联合仿真中图分类号：U467文献标识码：A文章编号：1671-7988(2017)18-34-04DesignandSimulationOfAdaptiv

3、eCruiseControlForHeavyMilitaryVehicleBasedonMPCGaoJin,HuZhong,ShiXiaochuan,LiuHongliang（ShaanxiHeavyDutyAutomobileCo.,Ltd.,ShaanxiXi’an710200）Abstract:Adaptivecruisecontrol(ACC)systembelongstoactivesecuritytechnology,Itaimsatreducingtheworkloadofdriveran

4、dimprovingvehiclesafety.Thetechnologyhavewidelydevelopingprospectformilitaryvehiclethatusedonlong-distancetransport.Thisarticlechoosea3rdheavyexpendedmobilitytacticalvehicleasthetargetvehicle,designedtheadaptivecruisecontrolsystembasedonmodelpredictiveco

5、ntrol(MPC).OntheplatformofTruckSimandMATLAB/Simulink,longitudinaldynamicmodelofvehicleandcontrolmodelofACCwasestablished.Finallyaco-simulationisconductedontypicalACCdrivingcondition.ThesimulationresultsshowthattheACCsystemdesignedcanwellfollowthespeedcha

6、ngeofleadingvehiclewhilekeepingacertaindistance,andhasabettercontrollabitityforthedriver.Keywords:AdaptiveCruiseControl;Modelpredictivecontrol;longitudinaldynamicmodel;Co-simulationCLCNO.:U467DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2017)18-34-04神负担，减少因驾驶员的失误引起

7、的交通事故，提高行驶的前言安全性、乘坐舒适性，并改善交通流等。当道路前方无车辆时，ACC系统会按照一个事先设定的速度行驶，即传统的定车辆自适应巡航控制（ACC）系统可有效减轻驾驶员的精速巡航模式；一旦车载传感器检测到前方有车辆时，ACC系作者简介：高锦，学士，助理工程师，就职于陕西重型汽车有限公[1]统会通过调整车速，保证一个安全的跟车间距行驶。司。主要从事汽车电子电器产品的设计与开发工作。虎忠，硕士，本文以陕汽某型号8×8重型高机动军用车辆为目标车工程师，陕西重型汽车有限公司。主要从事汽车嵌入式系统开

8、发。型，在MPC的框架基础上，设计了一个兼顾安全性、跟车性、史小川，学士，助理工程师，就职于陕西重型汽车有限公司。主要舒适性的ACC系统。并通过TruckSim和Simulink仿真平台，从事汽车电器系统开发。刘宏亮，学士，助理工程师，就职于陕西建立了能够模拟车辆运行工况，反映系统动态特性,同时兼顾重型汽车有限公司。主要从事汽车实验、调试工作。2017年第18期高锦等：基于MPC的军用重型车辆ACC系统设计与仿真35［2］模型精确性的汽车动