智能车辆自适应巡航控制算法设计与仿真分析

"车辆自适应巡航控制算法的设计与仿真 (2012年)，这篇论文主要探讨了智能车辆自适应巡航控制系统的实现方法，基于车速跟踪和PID控制理论，提出了一个上下两层结构的控制策略。下层控制器根据上层控制器设定的期望车速来协调节气门开度和制动力矩，确保控制精度的同时简化了算法。通过多工况仿真实验，证明了该控制器的优秀性能。" 本文主要涉及以下几个关键知识点： 1. **自适应巡航控制(ACC)**: 自适应巡航控制系统是一种先进的驾驶辅助系统，它允许车辆在行驶过程中自动调整速度，以保持与前方车辆的安全距离。相比于传统的巡航控制，ACC增加了对周围环境的感知和反应能力。 2. **PID控制理论**: PID（比例-积分-微分）控制是一种广泛应用的控制算法，用于调节系统的行为。在ACC系统中，PID控制器用于计算期望车速与实际车速之间的偏差，并据此调整节气门开度和制动力矩，以实现车速的精确控制。 3. **上下两层结构**: 控制系统分为上下两个层次。上层控制器负责计算期望车速，下层控制器则根据上层的输出调整执行器（如节气门和刹车）的状态，实现对车辆动态的实时控制。 4. **节气门开度和制动力矩协调控制**: 节气门开度决定了发动机的功率输出，而制动力矩则影响车辆的减速。下层控制器通过综合考虑这两个因素，确保车辆在不同路况下能平稳地保持预设的车速或安全距离。 5. **仿真实验**: 为了验证控制算法的有效性，论文进行了多种工况下的仿真测试。仿真结果证实了该控制策略能够有效地实现自适应巡航，控制效果良好，无论是在匀速行驶还是在跟车行驶的情况下。 6. **智能交通系统(ITS)和先进车辆控制系统(AVCSS)**: 自适应巡航控制是智能交通系统的一部分，它与AVCSS一起致力于提高道路安全性和驾驶舒适性。通过车辆之间的通信和传感器技术，这些系统可以实现更高级别的自动驾驶功能。 7. **应用背景和技术资助**: 这项研究受到了国家自然科学基金和国家高技术研究发展计划（863计划）的支持，反映了国内对智能控制和交通安全研究的重视。 该论文详细介绍了自适应巡航控制系统的算法设计与仿真，为智能车辆领域的研究提供了重要的理论基础和技术参考。