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基于Simulink_VR的智能小车运动控制仿真

基于Simulink_VR的智能小车运动控制仿真

0引言智能车设计是近年发展起来的一门新兴综合技术,涵盖了控制工程、电子工程、模式识别、计算机和机械等多个学科的知识,在军事、科研和工业中有广阔的应用前景[1]。

本文设计了一个基于Simulink7的智能小车仿真平台,能够根据系统性能要求确定PID控制器的最优参数,并且利用虚拟现实技术实时反映智能小车运行过程中的状态,可以为电子设计中掌握小车运动控制提供很好的演示环境。

1运动学方程智能小车采用差速转向控制方式,左右轮装有两个独立的驱动电机,驱动控制左右轮速度差实现车体的转向,其余非驱动轮为自由轮[2]。

假设车在XOY坐标系的坐标为(X,Y),运行方向与X轴的夹角为θ,则向量[X,Y,θ]表示车的位姿[3],小车运动方程如下:(1)式(1)中,b为左右驱动轮间横向距离,v L为左轮线速度,v R为右轮线速度,ω为小车转向速度,v 为小车前进速度。

基于Simulink/VR的智能小车运动控制仿真IntelligentVehicleMotionControlSystematicSimulationBasedonSimulink/VR王君Wang Jun(江西师范大学物理与通信电子学院,江西南昌330022)(College of Physics and Communication Electronics,Jiangxi Normal University,Jiangxi Nanchang330022)摘要:本文基于Simulink和MATLAB的虚拟现实工具箱,构建了智能小车运动控制系统的仿真模型:利用Simulink优化设计模块确定PID控制器的最优参数;根据Simulink模型计算产生的数据信号来控制和驱动虚拟现实场景中智能小车的行进和转弯。

通过仿真演示,能实时观测三维虚拟场景中的小车速度和位置的变化。

关键词:Simulink;优化设计;VRML;三维动画中图分类号:TP391.9文献标识码:A文章编号:1671-4792(2013)07-0075-03Abstract:Simulink model of intelligent vehicle motion control system based on Simulink and Virtual Reality toolbox in Matlab:The optimization parameter of PID controller was created by Simulink Design Optimization Block,thus the data signal computed by Simulink model can be used to control and drive the car forward and turn in the VR world.The simulation system provides a platform for the research on the motion control of intelligent vehicle.Keywords:Simulink;Design Optimization;VRML;3D Animation★基金项目:江西师范大学青年成长基金(自然科学类)智能小车运动轨迹跟踪系统方案研究与实践基于Simulink/VR的智能小车运动控制仿真75科技广场2013.7图二实现智能车运动控制的Simulink模型3控制器参数优化本设计采用PID 控制,通过调节K P 、K I 和K D 三个控制参数,使智能车能更准确、快速地沿给定路径前进。

基于Simulink的直流调速系统的设计与仿真毕业论文

基于Simulink的直流调速系统的设计与仿真毕业论文

基于Simulink的直流调速系统的设计与仿真摘要调速系统做为当今电力拖动自动控制系统中应用最广泛的一种系统,随着生产工艺、产品质量要求不断提高和产量的增长,使得越来越多的生产机械要求能实现自动调速。

当前控制系统已进入了计算机时代,在许多领域已实现了智能化控制。

直流调速系统凭借优良的调速特性,调速平滑、围宽、精度高、过载能力大、动态性能好、易于控制以及良好的起、制动性能等优点,能满足生产过程自动化系统中各种不同的特殊运行要求,所以研究直流调速系统有着十分必要和重要的意义。

本文以直流调速系统为主要研究对象,首先阐明了该课题研究的目的与意义,具体介绍了开环,单闭环和双闭环直流调速系统的设计和建立Matlab/Simulink 仿真模型的过程,得出转速及电流的仿真波形并与理想启动的转速及电流波形做对比。

分析并比较开环,单闭环和双闭环的优缺点。

关键词:直流调速系统;Simulink;开环;单闭环;双闭环DC SPEED CONTROL SYSTEM BASED ON SIMULINK DESIGN AND SIMULINKAbstractAs today's electric drive speed control system automatic control system of the most widely used system, with the production process, and continuously improve product quality requirements and production growth, making more and more production machinery required to achieve automatic speed . Current control system has entered the computer age, has been achieved in many areas of intelligent control. DC drive system with excellent speed characteristics, smooth speed, wide range, high precision, large overload capacity, good dynamic performance, easy to control and good starting and braking performance, etc., can meet the production process automation system each different kinds of specific operational requirements, the study DC speed control system has a very necessary and important. In this paper, DC speed control system as the main research object, first to clarify the purpose and significance of the research, specifically describes the open-loop, single-loop and double-loop DC speed control system design and build Matlab / Simulink simulation model of the process, too the speed and current simulation waveform and the ideal starting speed and current waveforms do comparison. Analyze and compare the open-loop, single loop and double loop advantages and disadvantages. Experimental results show that the simulation speedperformance with consistent theoretical derivation.Keywords: DC speed control system;Open-loop system;Single-loop system;Double-loop system目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2概述 (1)1.3论文容 (2)1.4本章小结 (2)2直流调速系统的理论基础 (3)2.1 Matlab/Simulink仿真软件 (3)2.2 直流调速的理论基础 (3)2.3 开环系统的电气原理 (6)2.4 单闭环系统的电气原理 (7)2.5 双闭环系统的电气原理 (8)2.6 本章小结 (8)3 调速系统的建模与仿真 (8)3.1 开环调速系统的建模与仿真 (9)3.1.1 开环建模过程 (9)3.1.2 开环系统的仿真 (12)3.2 单闭环调速系统的建模与仿真 (14)3.2.1 单闭环系统的建模 (14)3.2.2 单闭环系统的仿真 (16)3.3 双闭环调速系统的建模与仿真 (18)3.3.1 双闭环系统的建模 (18)3.3.2 双闭环系统的仿真 (20)3.4 本章小结 (22)4 结论与展望 (23)致 (24)参考文献 (25)1绪论1.1 课题背景现代化的工业过程中,几乎无处不使用电力传动装置,尤其是在石油,化工,冶金,轻工,机械等工业生产中对电动机的控制更是起着举足轻重的作用[1]。

基于Simulink的汽车稳定控制系统仿真研究

基于Simulink的汽车稳定控制系统仿真研究
状 态 的检测 , 即通 过 测 量 哪 些 状 态 量来 准 确 的获 知 汽车 的行驶 状 态 ; ( 2 )汽 车稳 定 的判 定 , 使用 什 么 样 的手段 或 方法 来 判 定 汽 车 的失 稳 ; ( 3 )汽 车 控 制器 的设 计 , 由于 汽车是 一 个非线 性 系统 , 因此 选用经典的 P I D控 制 器将 无 法 获 得 理 想 的控 制
( D S C ) 等.
为 了清 晰 的显 示 汽车稳 定 控制 系统 的工 作过
程, 把控制过程分 成信息采集模块 、 数 值 估 算 模 块、 2自由度 汽 车模 型 模 块 、 稳定性 判断模块 、 控 制 器模 块和 执行 机构 模块 这 6 个模块 , 见图 1 . 信
息 采集 模块 采集 轮速 、 实 际横摆 角 期
2 0 1 4年 O 2月
武汉 理工 大学 学报 ( 交通 科学 与工 程版 )
J o u r n a l o f Wu h a n Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y
( Tr a n s p o r t a t i o n S c i e n c e& E n g i n e e r i n g )
0 引

效果; ( 4 )执行手 段 的 问题 , 当获 知 汽 车失 稳 时通 过 什 么样 的操作 来使 汽车恢 复 稳定 状态 . 为 解决 上述 关 键 问题 , 研究一种以模糊 P I D 和神经 网络 控制 器 为 控 制 算 法 , 以横 摆 角 速 度 和 质 心侧 偏角 为 控制 变 量 , 以 汽车 车 轮 的差 动 制 动 为控 制 手 段 的 汽 车 稳 定 控 制 系 统 , 并 用 MAT— L AB / S i mu l i n k软件进 行 了仿 真研究 .

基于Simulink的直流调速系统的设计与仿真

基于Simulink的直流调速系统的设计与仿真

基于Simulink的直流调速系统的设计与仿真摘要调速系统做为当今电力拖动自动控制系统中应用最广泛的一种系统,随着生产工艺、产品质量要求不断提高和产量的增长,使得越来越多的生产机械要求能实现自动调速。

当前控制系统已进入了计算机时代,在许多领域已实现了智能化控制。

直流调速系统凭借优良的调速特性,调速平滑、范围宽、精度高、过载能力大、动态性能好、易于控制以及良好的起、制动性能等优点,能满足生产过程自动化系统中各种不同的特殊运行要求,所以研究直流调速系统有着十分必要和重要的意义。

本文以直流调速系统为主要研究对象,首先阐明了该课题研究的目的与意义,具体介绍了开环,单闭环和双闭环直流调速系统的设计和建立Matlab/Simulink 仿真模型的过程,得出转速及电流的仿真波形并与理想启动的转速及电流波形做对比。

分析并比较开环,单闭环和双闭环的优缺点。

关键词:直流调速系统;Simulink;开环;单闭环;双闭环DC SPEED CONTROL SYSTEM BASED ON SIMULINK DESIGN AND SIMULINKAbstractAs today's electric drive speed control system automatic control system of the most widely used system, with the production process, and continuously improve product quality requirements and production growth, making more and more production machinery required to achieve automatic speed . Current control system has entered the computer age, has been achieved in many areas of intelligent control. DC drive system with excellent speed characteristics, smooth speed, wide range, high precision, large overload capacity, good dynamic performance, easy to control and good starting and braking performance, etc., can meet the production process automation system each different kinds of specific operational requirements, the study DC speed control system has a very necessary and important.In this paper, DC speed control system as the main research object, first to clarify the purpose and significance of the research, specifically describes the open-loop, single-loop and double-loop DC speed control system design and build Matlab / Simulink simulation model of the process, too the speed and current simulation waveform and the ideal starting speed and current waveforms do comparison. Analyze and compare the open-loop, single loop and double loop advantages and disadvantages. Experimental results show that the simulation speed performance with consistent theoretical derivation.Keywords: DC speed control system;Open-loop system;Single-loop system;Double-loop system目录摘要.......................................................... Abstract .. (I)1绪论 01.1 课题背景 01.2概述 01.3论文内容 (1)1.4本章小结 (1)2直流调速系统的理论基础 (2)2.1 Matlab/Simulink仿真软件 (2)2.2 直流调速的理论基础 (2)2.3 开环系统的电气原理 (5)2.4 单闭环系统的电气原理 (6)2.5 双闭环系统的电气原理 (7)2.6 本章小结 (7)3 调速系统的建模与仿真 (7)3.1 开环调速系统的建模与仿真 (8)3.1.1 开环建模过程 (8)3.1.2 开环系统的仿真 (11)3.2 单闭环调速系统的建模与仿真 (13)3.2.1 单闭环系统的建模 (13)3.2.2 单闭环系统的仿真 (15)3.3 双闭环调速系统的建模与仿真 (17)3.3.1 双闭环系统的建模 (17)3.3.2 双闭环系统的仿真 (19)3.4 本章小结 (21)4 结论与展望 (23)致谢 (24)参考文献 (25)1绪论1.1 课题背景现代化的工业过程中,几乎无处不使用电力传动装置,尤其是在石油,化工,冶金,轻工,机械等工业生产中对电动机的控制更是起着举足轻重的作用[1]。

Simulink与控制系统仿真第二版课程设计

Simulink与控制系统仿真第二版课程设计

MATLAB/Simulink与控制系统仿真第二版课程设计前言MATLAB/Simulink是一种常用的科学计算软件,在控制系统仿真中也有着广泛的应用。

本文将介绍MATLAB/Simulink与控制系统仿真第二版课程设计的相关内容,希望能够为初学者提供一些参考。

课程设计概述本次课程设计重点涵盖了以下内容:1.利用MATLAB/Simulink搭建控制系统仿真模型;2.设计控制器并进行参数调整;3.利用仿真结果进行系统性能分析。

软件准备在进行课程设计之前,我们需要准备以下软件:1.MATLAB/Simulink 软件,版本不低于 R2018a。

2.Control System Toolbox 软件。

可以通过MathWorks官网进行下载或安装。

实验进程实验一:建立控制系统模型1.利用模块库中的控制系统工具箱,选择Transfer Fcn模块,表示一般的传递函数。

2.建立一个常数块,作为控制输入变量。

3.利用Math Operation模块,实现控制输入变量和传递函数的乘积。

4.将Transfer Fcn模块的输出接入Scope模块,用于显示输出波形。

5.搭建完整的模型,并进行仿真,观察输出波形。

实验二:参数调整与PID控制1.在控制系统模型中,选择PID Controller模块。

2.设计PID控制器的参数,包括比例系数、积分时间和微分时间。

3.在仿真结果中,观察PID控制器的作用效果,并尝试进行参数调整,找到最优的控制器参数。

实验三:闭环控制系统1.利用模块库中的控制系统工具箱,搭建一个闭环控制系统模型。

2.包括控制器、对象以及反馈环节,模拟实际的控制系统。

3.在仿真结果中,观察闭环控制系统的工作效果,并进行性能分析。

实验结果与分析在完成以上三个实验后,我们得到了如下结果:•初步的控制系统仿真模型,可以实现基本的控制作用;•经过PID控制器的参数调整后,模型的控制精度得到了显著提高;•闭环控制系统的应用,进一步提升了系统的控制效果。

基于Simulink的车辆起步加速过程仿真

基于Simulink的车辆起步加速过程仿真
本文以某液力传动型车辆为研究对象,根据其动力传动 系统(如图 1 所示)中各个部件的工作原理或试验数据,建立 了模块化、参数化的动态仿真模型。使用该仿真模型模拟了车 辆在起步及连续加速过程中的加速时间、发动机转速及输出 扭矩等指标的变化情况。
发动机
轮 驱边 动减 轮速

自动变速器








图 1 车辆传动系统示意图
针对间歇性数据传输特征和多路数据并行存储的要求,设 计了利用 FPGA 内部 FIFO 做数据过渡,多路数据统一编码处 理的数据存储方案。利用 FPGA 强大的内部资源,集成了 FPGA 内部 FIFO。提高了系统的集成度,实现了存储设备微型化。
图 4 一路数据写入的系统调试图 3.2 多路数据采集调试
Throttle 节气门开度
Ti throttle Ne
发动机
Throttle gear
Speed
换档逻辑
Ne Ti gear Nout Tout
变速器
v Tout Nout
车辆模块
图 2 动力传动系统模型
车速 (km/h)
档位
图 2 中,换档模块是由一个换档逻辑判断模块和一个换 档查询表模块所组成。其具体工作过程为:将油门开度和自动 变速器当前所处的档位送入查表子系统,然后由查表子系统 根据当前的档位和油门开度,计算出在当前档位下升档和降 档的车速,然后,查表子系统将当前档位下的升档和降档的车 速送入换档逻辑判断模块。
150
4
档位
车速(km/h)
100
3
发动机输出转矩(N.m)
50
2
车速
档位
00
10

控制系统建模与仿真基于MATLABSimulink的分析与实现

控制系统建模与仿真基于MATLABSimulink的分析与实现
控制系统建模与仿真基于 MATLABSimulink的分析与实现
读书笔记
01 思维导图
03 精彩摘录 05 目录分析
目录
02 内容摘要 04 阅读感受 06 作者简介
思维导图
本书关键字分析思维导图
实现
通过
仿真
技术
进行
分析
方法
分析
matlabsi mulink
仿真
系统
simulink
实现
介绍
工程
精彩摘录
精彩摘录
《控制系统建模与仿真基于MATLABSimulink的分析与实现》精彩摘录 随着科技的发展和社会的进步,控制系统在各个领域中的应用越来越广泛, 掌握控制系统的建模与仿真技术对于科学研究、工程实践等方面都具有重要意义。 而《控制系统建模与仿真基于MATLABSimulink的分析与实现》这本书,正是为满 足这一需求而编写的。
阅读感受
而真正让我感到震撼的是第4章到第8章的内容。作者利用MATLAB强大数据处 理、绘图函数和Simulink仿真工具,对被控对象模型进行了系统建模、分析、计 算、性能指标的优化及控制器设计。从时域、频域、根轨迹、非线性及状态空间 几个方面,完成了对系统性能指标的验证及控制系统设计。这其中的细节和深度, 都足以显示作者对这一领域的深入理解和实践经验。
目录分析
在“仿真技术”部分,目录涵盖了控制系统仿真的基本原理、仿真模型的建 立、参数设置以及仿真结果的分析等内容。还介绍了如何利用MATLABSimulink进 行仿真,使得读者能够快速上手这一强大的仿真工具。
目录分析
“应用实例”部分通过多个具体的案例,展示了如何将建模与仿真技术应用 于实际控制系统。这些案例既有简单的单输入单输出系统,也有复杂的非线性多 输入多输出系统,具有很高的实用价值。

基于Simulink的直流调速系统仿真及参数优化

基于Simulink的直流调速系统仿真及参数优化

基于Simulink的直流调速系统仿真及参数优化直流调速系统是一种经典的电机控制系统,其常见应用于电机的调速、转矩控制和位置控制等领域。

Simulink是一种广泛使用的仿真软件,可用于设计、分析和优化各种电控系统。

本文将介绍基于Simulink的直流调速系统仿真及参数优化。

步骤1:建立直流电机模型首先,在Simulink中建立直流电机模型,该模型将包含电机、电力电子模块、速度控制模块和反馈控制模块。

电机模型可以使用Simscape电气库或Simscape库中的电气模块进行建模,也可以手动建立电机模型。

在此,我们将采用Simscape电气库的电气模块进行建模。

步骤2:建立电力电子模块步骤3:建立速度控制模块速度控制模块用于实现电机的速度控制,可以采用基于PID控制器的反馈控制方法,也可以采用模型预测控制方法等高级控制方法。

在此,我们采用简单的PID控制器进行速度控制。

反馈控制模块用于将电机的实际转速与设定转速进行比较,并通过反馈电路对电机的控制信号进行调节。

在Simulink中,我们可以使用Simscape电气库中的传感器模块建立反馈控制模块。

步骤5:仿真分析在完成直流电机模型、电力电子模块、速度控制模块和反馈控制模块的建立后,我们可以进行仿真分析。

通过仿真,我们可以获得电机的转速、转矩、电流等参数,并进行分析和调试。

步骤6:参数优化在直流调速系统设计中,常常需要进行参数优化,以达到系统的最优性能。

首先,我们可以通过仿真分析的结果来确定系统的性能指标和优化目标;其次,我们可以采用优化算法,例如遗传算法、模拟退火算法、差分进化算法等,对系统的参数进行调节,以达到最优控制效果。

总结。

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汽车速度控制系统的设计与仿真 学生姓名: 班级: 指导老师: 摘要:目前许多汽车把汽车速度控制系统作为配属设备或选配设备。汽车装有

汽车速度控制系统后,当驾驶员启动这一装置并进行一些简单的设置后,该装置可自动保持某一恒定速度行驶,而不踩油门。由于电子系统能准确地控制车辆的速度,从而使高速行驶的车辆更加安全、平稳。 在文中,首先对汽车的运动原理进行分析,建立控制系统简化模型,根据研究对象的物理特性建立起汽车速度控制控制系统的微分方程,再将该微分方程进行线性化处理,运用PID控制理论的方法对汽车速度控制控制系统进行分析和控制。然后对汽车速度控制系统进行设计分析,在已有的模型下,对设计的汽车速度控制系统进行Matlab语言仿真。 关键词:速度控制系统 PID控制 仿真

指导老师签名: Design and Simulation of the vehicle speed control system

Student name Class: Supervisor: Abstract: At present, many cars make car speed control system as an attachment

device or optional equipment. The car is fitted with the motor speed control system, when the driver start the device and make some simple settings, the device can automatically maintain a constant speed, and do not step on the accelerator. Because the electronic system can accurately control the speed of the vehicle, so that the high-speed vehicles more secure, stable. In this paper, the first principle of the movement of automobile is analyzed, establishing control system is simplified model, based on physical characteristics of the research object to establish the vehicle speed control differential equation of the control system, then the differential equation is linearized by using the method of control theory, analyze and control the motor speed control system. Then the design of the vehicle speed control system, the existing model, to design vehicle speed control system simulation language Matlab. Keyword:Speed control system PID control simulation

Signature of Supervisor: 目录 1绪论 1.1选题的依据及课题意义 随着汽车工业和公路运输业的发展,汽车将走进千家万户,驾驶人员非职业化的特 点将突出,车辆驾驶的自动化己成为汽车发展的主要趋势。跨入二十一世纪后,人们 需要更加舒适、简便和安全的交通工具,以适应快捷的生活节奏,因此对汽车的智能化 要求更加迫切,随着计算机和电子技术的不断发展,性能价格比不断提高,为汽车的优化提供了雄厚的物质基础,汽车实现智能化已不是梦想。驾驶汽车长途行驶的机会较 多,而且在高速公路上行驶时变换车速的频率及范围都较少,能以较稳定的车速行驶。 但若长途驾驶而右脚不得不踩油门踏板时,久而久之驾驶员就会感到疲劳,容易发生交 通事故。车辆自动变速器及其控制技术是智能汽车非常重要的内容,是汽车辅助驾驶系统和自动驾驶系统的基础,是目前我国智能汽车发展亟须解决的核心技术之一。 此外。汽车速度控制系统,又称为汽车巡航控制系统CCS(Cruise Control System)是汽,随着我国高速公路网建设纵横迅速延伸,自动速度控制也具备了广泛的发展 和应用前景车电子技术新装置之一,它实际上就是一种辅助驾驶系统。汽车定速速度控制装置的使用减轻了驾驶员操纵强度,减少了不必要的车速变化,提高了驾驶的舒适性和安全性。汽车速度控制系统研究分为两大部分,第一部分是系统硬件和运行 控制基础软件的开发,另一部分是速度控制算法的研究。本文主要研究第二部分。

1.2汽车速度控制研究概况及发展趋势 目前我国的自动速度控制装置仍处于研制阶段,具有自主知识产权的产品还未见报道。由于国内汽车研究起步较晚,技术相对落后,并且就目前我国公路状况和实际应用来说,对汽车速度控制系统的研究应用主要是以单车定速控制为主。目前,模拟汽车憾速控制器在我国已经投入生产和使用。例如:由江苏省仪征市速度设备厂生产的XD-1型汽车定速系统。 近几年,国内有许多科研机构和高校也开始了对电子式速度控制装置的研究。例如,北京理工大学应用PID方法对汽车速度控制进行的研究、由清华大学王俊敏等研制的基于变参数的比例一积分(PI)控制算法汽车数字式速度控制系统、哈尔滨工照大学建立了基于一汽捷达轿车的汽车纵自动力学模型等等。但从总体来说,目前国内对汽车速度系统的研究还不是很成熟。 总体来说,汽车速度控制系统有以下几个发展趋势: (1)新控制理论的应用 车辆的行驶状况受到成员的多少、发动机输出的变化因素等影响。驾驶者需要更平顺的驾驶感觉和更自然的速度控制,以传统的控制理论为基础,又引入了新的控制理论。目前,模糊控制等新理论已不断得到应用。 (2)走停控制:现在对CCS的研制和开发主要是针对在高速公路上高速行驶的车辆,而不适用于城市中低速、高车流密度情况下使用,走停控制正是CCS针对车速低、车距近的行驶情况所做的功能扩展,这要求CCS具有更好的近距离探测能力,更快的信号处理功能,更迅速的系统响应,同时还向CCS提出了增加车辆的自动起步功能。这样即使在堵车情况下也无须驾驶员参与,只需操纵车辆的转向即可。驾驶员可以完全从烦琐的驾驶操作中解放出来。 (3)随着近几年智能公路概念的提出以及卫星导航系统的开发与应用,未来的CCS将同其他的汽车电控系统相互融合,形成智能汽车电子控制系统,驾驶这种汽车只需在显示器中指明所要到达的目的地,汽车就会在卫星导航系统的指引下,借助公路两旁的电子标志牌无需人为参与就可安全驶达目的地,实现完全的自动驾驶功能。 (4)集成化 随着近几年智能公路概念的提出以及卫星导航系统的开发与应用,未来的汽车速度控制系统将同其它的汽车电控系统相互融合,形成智能汽车电子控制系统,例如它可同加速防滑系统以及发动机控制器等各种电控系统集成起来。还可以通过采用CAN总线技术,实现信号资源的共享,提高系统的灵活性。集成化有助于降低成本,增强各系统间的内在联系,充分利用各种车辆信息,从而提高系统的稳定性和可靠性。 目前,我国的道路和通讯网络等基础设施还落后于发达国家,智能速度控制系统等还不适合我国目前交通的发展情况。随着我国高速公路建设规模的逐渐扩大,汽车产量的急剧上升和排放法规的建立,国内汽车市场追切需要适合我国基本国情的汽车自动速度控制系统。 2速度控制系统的简述 2.1汽车速度控制系统原理 现在许多轿车都有速度控制系统。速度控制系统(Speed Control System)又称为巡航控制系统(Crusle Control System),缩写为CCS。本文所设计自动巡航系统主要由决策模块,ACC控制模块和发动机模块三个大部分构成,巡航系统中三大模块的工作原理图如图2.1所示:

图2.1巡航系统的工作原理图 (1)决策模块:带有决策控制功能,能够针对自动巡航系统的定速功能和跟车衡速行驶功能进行判断及自动切换,对进入和退出该系统进行自动判断。 (2)ACC控制模块:带有PID控制器,通过反馈量对所输入的车速进行微调,使其保持相对稳定的输出。该模块的输入量为车速,通过模块转换,使其输出量变成控制节气门开度和制动踏板的信号量。 (3)发动机模块:进行发动机部分的仿真,通过ACC模块的输出量进行工作,输出速度、加速度、转矩等一系列数据,转化成波形直观的对巡航系统进行系统分析。

2.2速度控制系统的分类 随着汽车技术的不断发展,目前速度控制主要非为三大类: 1.机械拉线式速度控制器(适用于油门控制方式采用机械拉线式控制的车辆)。 2.电子式速度控制器(适用于油门控制方式采用电子式控制的车辆)。 3.电子式多功能速度控制系统(适用于油门控制方式采用电子式控制的车辆)。 2.3速度控制系统的基本用途 1.车速设定:车速在30—180km/h范围内,当按下车速调置开关后,就能存储该时间的行驶速度,并能保 持这速度行驶。 2.消除功能:当踩下制动踏板、离合器踏板或手动暂停后,巡航功能立即解除,但巡航速度值会暂存在控 制模块中。 3.恢复功能:当按恢复开关,刚能恢复原来的车速。 4.手动调速功能:巡航状态下,可通过巡航按键或手柄调整车速。

2.4电子式多功能速度控制系统功能 由于汽车技术的发展,越来越多的拉线式节气门控制方式快速的被电子式节气门控制方式多代替。拉线式定速巡航器主要由控制开关、控制组件(巡航电脑)伺服器(机械执行机构)组成。定速巡航系统的工作原理,简单地说就是由巡航控制组件读取车速传感器发来的脉冲信号与设定的速度进行比较,从而发出指令由伺服器机械的来调整节气门开度的增大或减小,以使车辆始终保持所设定的速度。电子式多功能定速巡航系统摒除了拉线式定速巡航器的机械控制部分,完全采用精准电子控制,使控制更精确,避免了机械故障的风险。 目前市场上电子式多功能定速巡航器主要有以下几个功能: 定速巡航功能、电子节油功能 、油门加速功能、限速设定功能、刹车故障报警功能 。 定速巡航功能,主要是通过巡航控制组件读取车速传感器发来的脉冲信号与设定的速度进行比较,通过精准的电子计算发出指令,保证车辆在设定速度下的最精准供油量。 电子节油功能,主要是通过智能优化控制节气门的开启角度与开启时间,有效屏蔽电子油门传感器由于颠簸路段及不良驾驶习惯形成的杂乱信号,经过精确计算喷油量,使燃油得到最充分燃烧,来实现节油。 油门加速功能,主要是通过提高节气门响应灵敏度实现的,当系统发现司机有加速意愿时,会驱动节气门尽可能快的打开,这样就使油门响应的敏感度得到了提高。在油门踏板被踩下时,控制器会根据踩下幅度、时间计算油门信号的变化率,变化越快,说明加速要求越强烈,最终实现油门响应速度更快,整车的动力感会明显增加,能够让司机感觉到整车动力大大提升。 限速设定功能,通过控制器,根据限定的速度值,设定输出油门信号最大值,

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