姚垠国，段敏，张恒，郑苏

摘 要：文章首先简述跟车巡航系统的工作原理，然后设计系统的切换层，建立车辆动力学约束方程，控制器采用分层式结构，上层控制器采用最优控制计算车辆的期望加速度，下层控制器采用PID控制控制车辆的加速和减速，实验结果表明系统的巡航功能可以正常激活，控制器可以实时控制主车很好的跟随前车进行起步、停止。

关键词：起停巡航;最优控制;PID控制;Matlab/Simulink;实车试验

中图分类号：TM517  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2019）23-49-03

Research on the Cruise Control System of Car

Yao Yinguo， Duan Min， Zhang Heng， Zheng Su

（ School of Automobile &Traffic Engineering， Liaoning University of Technology， Liaoning Jinzhou 121000 ）

Abstract： This paper first describes the working principle of the following cruise system， then the switching layer of the system is designed and the vehicle dynamics constraint equation is established， the controller adopts the layered structure， and the upper controller adopts the optimal control to calculate the expected acceleration of the vehicle， the lower controller adopts PID control to control the acceleration and deceleration of the vehicle， the experimental results show that the cruise function of the system can be activated normally， and the controller can control the main vehicle to start and stop with the leading vehicle in real time.

Keywords： Stop&Go Cruise; The optimal control; PID control; Matlab/Simulink; Real vehicle tests

CLC NO.： TM517  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2019）23-49-03

引言

汽車跟车巡航控制技术是先进汽车智能驾驶辅助技术之一，当道路前方没有车辆时，系统进入定速巡航模式，当前方有车辆时系统进入跟车巡航模式，如果车辆与前车之间的距离小于预设的最小距离，那么，它们会迫使车辆减速;如果前后两车之间的间隔距离足够远，它们就会把车辆加速到设定的速度，主动干预车辆的纵向控制，常用在车辆低速行驶频繁起步与停止的工况。国内外对跟车巡航系统有大量的研究，按照控制算法分有神经网络控制器[1]，模型预测控制器[2-4]，滑膜控制器[5]，文献[6]采用非线性车辆模型研究了极端情况下自适应巡航和定速巡航的过渡控制问题等。

1 跟车巡航系统的工作原理

整个控制是由传感器控制单元SCU来提供。SCU的主要功能是控制跟车巡航系统的传感器和目标识别，其控制参数计算和相关系统启动则是由跟车巡航系统的电子控制单元（ECU）负责执行。跟车巡航系统传感器的接收信号需要进一步处理。……