文档介绍：第卷第期计算机仿真年月
文章编号:——
汽车自适应前照灯系统建模与仿真
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王洪佩,高松,宋炳雨,王鑫
山东理工大学交通与车辆工程学院,山东,淄博,
摘要:研究汽车照明优化控制问题,针对传统车灯照明无法调整,车前出现盲区。为了照亮前方道路,从而提高驾驶员的安
全视野,使汽车弯道自适应照明系统可根据车速和方向盘转角的变化来调整前照灯光轴照射角度,提出建立了线性二自由
度汽车模型、前照灯光轴水平方向调节模型和前照灯步进电机模型,然后根据增量式控制的自适应前照灯系统控制算
法。建立了汽车弯道行驶自适应前照灯控制系统模型并在上进行了仿真。仿真结果表明,控制系统响应快、超调
量小、精度高,有可行性。
关键词:汽车自适应前照灯系统;步进电机;增量式
中图分类号: 文献标识码:
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夜间行车安全。目前,系统在欧美和日本等国家已经得
引言到广泛应用,国内引进的系统大多为生产商本国道路状
汽车前照灯是汽车最重要的安全部件之一,前照灯的照况考虑,且国内道路和国外道路差别很大,使得引进的汽车
射范围和亮度对行车安全有直接影响。根据国外统计显示, 系统在国内的普及应用存在很大的阻力。目前,国内
虽然夜间的车流量不到白天流量的五分之一,但夜间发生的对的研究还停留在仿真和实验阶段,自主研发系
交通事故,却超过交通事故总数的四分之一,而其中在弯道统应用于实车批量生产的还没有出现。国内不少专家也对
行车造成的交通事故,更是占了夜间交通事故的% 以系统的数学模型做了一些深入的研究,其中文献从
上⋯。传统的前汽车前照灯大都具有固定的照射角度与范阿克曼转角角度出发对弯道照明规律进行研究分析,文
围。当汽车夜间在弯道上行驶时,前照灯无法调节前照灯光献利用汽车稳态情况下的方向盘转角和速度及转弯半径
轴方向,常常会在弯道内侧出现“盲区”,驾驶员的视线被禁的关系对进行建模分析。汽车在弯道行驶时,由于受到
锢在大灯光束照射的直线范围内,从而带来交通安全隐道路和环境等不同方面的影响,单纯从前轮转角之间的关
患。而汽车自适应前照灯系统通过对前照灯光轴系,不考虑车速的变化来判断前照灯的转角大小是不全面
的不断调整来适应弯道道路状况,从而减少照明盲区,提高的,因为前照灯转角的大小不仅跟方向盘转角而且跟车速大
小有直接的关系。而利用稳态情况车速和方向盘转角的关
系求得转弯半径,进而求出前照灯转角大小,也是不十分准
收稿日期:——
确的。因为稳态情况是一种非常理想的状态,是在车速极低
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的情况下的等速圆周运动,据此所计算出的转弯半径是该速化而引起轮胎特性的变化以及轮胎回正力矩的作用。第四、
度下,以一定方向盘转角时的最小转弯半径,而在实际行车汽车沿轴方向做等速运动,不考虑地面切向力和空气阻力
时是很少存在的。现实中汽车在弯道上行驶的转弯半径是作用。这样实际汽车就简化为两轮摩托车模型。在上述情
大于最小转弯半径的。汽车在弯道上行驶时车速和方向盘况下二自由度汽车模型精度足够。模型如图所示。
转角是不断变化的,是一个瞬态的变化过程。上述问题的存
在,使得