文档介绍：汽车自适应巡航系统的多模式控制
的局限
汽车经常行驶在复杂的交通环境下,因此前车的运动状态和意图往往是不可预知的。例如:前车的突然切出,以及旁车的突然切入等。如果车辆的加速或制动不足,就会可能导致前车的频繁切入以及追尾事故等。
的设想
中的稳态跟车模式为基础,通过模糊PID控制,设置模式切换层以及更改标定等方法,从而实现汽车自适应巡航的多模式切换。
模糊控制:建立在人的直觉和经验的基础上,这就是说,操作人员对被控系统的了解不是通过精确的数学表达式,而是通过操作人员丰富的实践经验和直观感觉。这种方法可以看成是一组探索式决策规则。
模糊PID控制的优缺点
模糊PID控制的优点:模糊控制不依赖系统的精
确数学模型,因而对系统的参数变化不太敏感,
具有很强的鲁棒性。因此随机性更高,系
统更加灵活,反应更加迅速。

模糊控制的缺点:模糊控制规则(根据专家或者
操作者的手动控制经验总结出来)的获取和模糊
隶属函数形状的确定十分费力。
模糊PID控制原理
模糊PID控制控制策略:在大偏差范围内,即偏差 e 在某个阈值(临界值)之外时采用模糊控制,以获得良好的瞬态性能;在小偏差范围内,即 e 落到阈值之内时转换成 PID(或 PI)控制,以获得良好的稳态性能。
基础模式:稳态跟车模式
在实际跟车过程中,驾驶员以稳态跟车为主,期望车距误差与相对车速保持在误差范围内。同时,驾驶员对跟踪误差的敏感度不是固定的,会随着车距和车速的不同发生变化。因此在前车稳态行驶工况,采用如式所示的线性结构使得车距与车速误差同时收敛为0.
多模式拓展
避撞模式
5
接近前车模式
2
强减速模式
3
定速巡航模式
1
急减速模式
4
多模式拓展
:通过比较期望车速与轮速传感器反馈得到的实际车速,希望车速尽可能保持在设定车速附近土1km/h内。
:在此模式下,两车的初始的相对车速绝度值较大,同时初始距离d远大于期望车距。此模式将期望以距离来补偿速度误差,最终平稳过渡到稳态跟随模式。
:在此模式下,相对车速小于0,并且相对车距d处于期望车距之下,因此期望设定一个最小安全距离代替期望车距作为车距控制目标的下限从而实现车辆的强减速。
多模式拓展
:由于车辆在急加速的模式下,车辆通常是没有追尾的危险的,驾驶者可以容忍较大的跟踪误差和车距变化。因此,可以根据稳态模式中的模型,放宽跟踪性能的要求,重新标定相关参数。
: 当强减速模式仍不足以提供足够的制动减速度,导致实际距离小于最小安全距离,系统将进入紧急避撞模式,通过施加最大制动力直至停车,其中车距可以根据车距传感器测出。
模式切换流程