基于改进PID 算法的电车自适应巡航研究
2021-08-28江忠顺张缓缓杨博
江忠顺,张缓缓,杨博
(201620 上海市 上海工程技术大学 机械与汽车工程学院)
0 引言
自适应巡航控制系统(Adaptive Cruise Control,ACC)是高级辅助驾驶(Advanced Driver Assistance System,ADAS)重要组成部分,也是搭建智能交通系统不可或缺的一个环节[1-2]。汽车自适应巡航控制系统有助于减轻驾驶员负担,提高乘坐舒适性、增加道路的通过率以及降低能耗[3]。传统的自适应巡航控制系统多采用经典PID 控制方法。Chan[4]等人把经典PID 算法运用在自适应巡航控制系统;Zhang[5]等人利用PID 算法调整ACC 系统的间距误差和相对速度。经典PID 算法具有研究成熟、结构简单、响应速度快、超调量小以及所需在线内存小、对硬件结构要求低等特点[6]。目前,电动汽车不断占据一定市场份额,自适应巡航控制系统开始应用于电动汽车。与传统燃油车不同,电动汽车由电机进行驱动,其车身结构、控制系统也有所改变。本文基于CarSim/Simulink 仿真环境,利用PID 算法,综合考虑电动汽车自适应巡航的速度跟踪性能和车距保持性能,设计电动汽车的自适应巡航控制策略以确保电动汽车跟车巡航性能稳定。
1 电动汽车模型的建立
CarSim 是专门针对车辆动力学的仿真软件,能够方便灵活地定义试验环境和试验过程,详细定义整车各系统的特性参数和特性文件。可运用CarSim 仿真车辆对驾驶员、路面及空气动力学输入的响应。本文基于CarSim/Simulink 建立纯电动汽车的整车动力学模型,分别在Simulink 中建立汽车的驱动电机模型和CarSim 中建立整车模型,包括车辆的转向、制动以及悬架等模块,最后连接CarSim 整车模型和Simulink 电机模型建立电动汽车整车模型。……
