汽车的定速巡航属于恒值控制系统

基于PID的汽车定速巡航控制系统的研究

基于PID的汽车定速巡航控制系统的研究

摘要：随着汽车工业和公路运输业的发展，汽车会越来越普及，人们将需要更加

舒适、简便和安全的交通工具。汽车巡航控制系统是一种辅助驾驶系统，它不但

可以减轻驾驶员的负担，还可以提高驾车的舒适性。汽车巡航控制系统具有非线

性、时变不确定性，并受到外界扰动、复杂的运行工况等影响，采用传统PID控

制很难取得满意的效果，本文介绍了一种基于模糊PID控制算法的汽车巡航控制

系统。

本文首先阐述了汽车巡航控制系统的历史背景、在国内外的研究应用现状及

其发展趋势，并详细介绍了巡航控制系统的构成。通过对一种采用闭环控制的巡

航控制系统进行分析，阐述了巡航控制系统的控制原理。

然后，本文对汽巡航控制系统进行了简要的分析，将模糊PID控制方法作为

其控制方案，并设计出系统的模糊控制器。以轿车为对象，分析了汽车在行驶过

程中的驱动力及受到的各种阻力和干扰力，并建立起汽车纵向动力学模型。利用

MATLAB建立了系统的仿真模型，并对汽车巡航控制系统进行了仿真和分析。由仿

真结果可知，模糊PID控制方法能使系统相应的超调减小、反应速度加快、控制

效果良好，是一种适用于汽车巡航控制系统的控制方法。

论文的内容是基于传统的汽车巡航

机械分院汽车工程系

毕

业

论

文

课题名称: 汽车定速巡航系统

姓 名: 张 文 志

学 号: 580402010440

专 业: 汽车检测与维修

班 级: 10汽修中锐4班 指导老师: 刘 晓 萌 老 师

二 零一 二年 十一月

目录

摘要

关键词

第1章 绪论

1.1引言

1.2历史背景

1.3国内外研究现状

1.4发展趋势

第2章汽车定速巡航控制系统的研究

2.1定速巡航系统的工作原理

2.2传统机械式定速巡航

2.3电子式多功能定速巡航系统

2.4定速巡航系统的优劣对比

第3章汽车定速巡航系统运用

3.1定速巡航系统注意事项

第4章结论与展望

摘要

汽车巡航控制系统（CCS）,又称为定速巡航系统，是利用先进的电子技术对汽车的行驶速度进行自动调节，从而实现以事先设定的速度行驶的一种电子控制装置。

在高速公路上长时间行驶时，打开该系统的自动操纵开关后，巡航控制

系统将根据行车阻力自动增减节气门开度，使汽车行驶速度保持一定。可以省去驾驶员频繁踩油门踏板，而保证汽车以预先设定的速度行驶。大大减轻了驾驶员的疲劳强度，并改善了汽车的燃料经济性和发动机的排放性能。

关键词：定速巡航

汽车定速巡航系统

巡航控制系统是一种利用电子

毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告

文 献 综 述

1 研究目的及意义 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[1]。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[2]。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，随着我国高速公路网建设纵横迅速延伸，自动巡航控制也具备了广泛的发展和应用前景[3]。 汽车巡航控制系统CCS(Cruise Control System)是汽车电子技术新装置之一，它实际上就是一种辅助驾驶系统[4]。汽车定速巡航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,

收稿日期:20020815

基金项目:福特-中国研究与发展基金(50122148

作者简介:张景波(1975- , 男, 博士研究生, 研究方向为汽车自适应巡航控制系统. 文章编号:10094687(2003 02004406汽车自适应巡航控制系统的发展 张景波, 刘昭度, 齐志权, 马岳峰

(北京理工大学汽车动力性及排放测试国家专业实验室, 北京 100081 摘 要:详细叙述了汽车自适应巡航控制系统ACC 的组成、工作原理、所需要的关键技

术和存在的问题. 介绍了近年来该系统在国内外所取得的成果, 对ACC 系统的未来发展

进行了预测.

关键词:汽车; ACC; 发展 中图分类号:U 467 文献标识码:A 1 ACC 的组成与原理

自适应巡航控制系统ACC (Adaptive Cruise Control 是一种构想于20世纪70年代末期的汽车安全性辅助驾驶系统[1]. 它将汽车自动巡航控制系统CCS (Cruise Control System 和车辆前向撞击报警系统FCWS (Forw ard Collision Warning System 有机地结合起来[2]

, 既有自动巡航功能, 又有防止前向撞击功能. 由于当时传感器技术、

收稿日期:20020815

基金项目:福特-中国研究与发展基金(50122148

作者简介:张景波(1975- , 男, 博士研究生, 研究方向为汽车自适应巡航控制系统. 文章编号:10094687(2003 02004406汽车自适应巡航控制系统的发展 张景波, 刘昭度, 齐志权, 马岳峰

(北京理工大学汽车动力性及排放测试国家专业实验室, 北京 100081 摘 要:详细叙述了汽车自适应巡航控制系统ACC 的组成、工作原理、所需要的关键技

术和存在的问题. 介绍了近年来该系统在国内外所取得的成果, 对ACC 系统的未来发展

进行了预测.

关键词:汽车; ACC; 发展 中图分类号:U 467 文献标识码:A 1 ACC 的组成与原理

自适应巡航控制系统ACC (Adaptive Cruise Control 是一种构想于20世纪70年代末期的汽车安全性辅助驾驶系统[1]. 它将汽车自动巡航控制系统CCS (Cruise Control System 和车辆前向撞击报警系统FCWS (Forw ard Collision Warning System 有机地结合起来[2]

, 既有自动巡航功能, 又有防止前向撞击功能. 由于当时传感器技术、

车辆自适应巡航控制系统(ACC)设计与分析

65090617

付裕

一、 引言

ACC系统全称就是自适应巡航控制系统，它是一种智能化的行车自动控制系统，它是在早已存在的定速巡航控制技术的基础上发展而来的。在行驶过程中，安装在车辆前部的车距传感器会持续扫描车辆前方道路,同时轮速传感器采集车速信号。当与前面的车之间的距离过小时（这可以在车内设定距离），ACC控制单元可以通过与制动防抱死系统、发动机控制系统协调动作，使车轮适当制动，并使发动机的输出功率下降，同时车内音响会发出警报声音提醒走神的驾驶员注意，它能有效的防止追尾这类事故的发生。本文将通过连续系统设计与分析的知识对ACC系统进行分析。 二、研究对象工作过程和要求描述 1.控制原理：

电控单元有两个输入信号，当测出的实际车速 高于或低于驾

驶员调定的车速时，电控单元将这两种信号进行比较，得出两信号之差， 即误差信号，再经放大、处理后成为油门控制信号，送至油门执行器，驱动油门执行器动作，调节发动机油门开度，以修正两输入车速信号的误差，从而使实际车速很快恢复 到驾驶员设定的车速，并保持恒定。

2.系统框图如下：

介绍了PLC在恒张力控制系统中的应用,通过分析系统的硬件及软件设计,给出了一种实用的PLC控制方案。

维普资讯

第 5卷第 2期2 o年 6月 07

顺德职业技术学院学报 J u n l f S u d oye h i o r a h n e P ltc n c o

Vo . NO 2 15 .

Jl 2 0 ui e 07

P C在恒张力控制系统中的应用 L王鸿博(德职业技术学院机电工程系，广东顺

摘要：介绍了 P C在恒张力控制系统中的应用，通过分析系统的硬件及软件设计，给出 L 了一种实用的 P C控制方案。 L

关键词：P C:恒张力控制 L

中图分类号：T 2 P3

文献标志码：A

文章编号：17— 18 20 )2 0 2 - 3 6 2 6 3 (0 70— 0 0 0

张力控制技术应用于多种场合，控制方法也有很多种。本文提出一种以松下 F O L P C为控制核心，以转速 P检测为反馈测定张力，以电磁粉末制动器为执行元件的张力控制模型；给出张力的算法以及张力控制系统硬件、软件的构成。该控制系统目前已经应用于包装、印刷、造纸、纺织、电线电缆生产等行业。

1P C恒张力控制硬件系统 L11P C恒张力系统模型及特点 . LAC22 V 0

P

介绍了PLC在恒张力控制系统中的应用,通过分析系统的硬件及软件设计,给出了一种实用的PLC控制方案。

维普资讯

第 5卷第 2期2 o年 6月 07

顺德职业技术学院学报 J u n l f S u d oye h i o r a h n e P ltc n c o

Vo . NO 2 15 .

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P C在恒张力控制系统中的应用 L王鸿博(德职业技术学院机电工程系，广东顺

摘要：介绍了 P C在恒张力控制系统中的应用，通过分析系统的硬件及软件设计，给出 L 了一种实用的 P C控制方案。 L

关键词：P C:恒张力控制 L

中图分类号：T 2 P3

文献标志码：A

文章编号：17— 18 20 )2 0 2 - 3 6 2 6 3 (0 70— 0 0 0

张力控制技术应用于多种场合，控制方法也有很多种。本文提出一种以松下 F O L P C为控制核心，以转速 P检测为反馈测定张力，以电磁粉末制动器为执行元件的张力控制模型；给出张力的算法以及张力控制系统硬件、软件的构成。该控制系统目前已经应用于包装、印刷、造纸、纺织、电线电缆生产等行业。

1P C恒张力控制硬件系统 L11P C恒张力系统模型及特点 . LAC22 V 0

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电器 汽车电子控制系统

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汽车电子控制系统 数据流检测诊断

微机故障自诊断系统一般只能监测电控系统的电 路信号，并且只能监测信号的范围，并不能监 测传感器特性的变化。 例如：线性节气门位置传感器要输出与节气门开 度成比例的电压信号，控制系统根据其输入的 电压信号来判断节气门的开度即负荷的大小， 从而决定喷油量等其他控制。如果传感器的特 性发生了变化，传感器输出的电压信号虽然在 规定的范围内，但并不与节气门的开度成规定 的比例变化，这时就会出现发动机工作不良， 而故障指示灯却并不会亮，当然也不会有故障 代码。

由此可以看出通过微机故障检测仪读取故障代码 仅能够查找出发动机微机控制系统中大部分传 感器、执行器或电控单元线路短路、断路以及 元件损坏等所导致的无输出信号的故障。 ? 但是，微机故障自诊断电路并不能够检测出微 机控制系统所有类型的故障，特别是无法检测 出大部分执行器以及传感器精度误差等方面的 故障。 ? 事实上，各种传感器出现的模拟性故障，例如 工作不正常和偏差严重等是无法靠故障代码功 能检测出来的，因此，在诊断故障时

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长 春 大 学 毕业设计（论文）纸

四轴飞行器定速巡航系统设计

[摘要] 四轴飞行器作为低空低成本的遥感平台，在各个领域应用广泛。相比其他类型的飞行器，四轴飞行器硬件结构简单紧凑，而软件复杂。本文介绍四轴飞行器的一个实现方案，重点讲软件算法，包括加速度计校正、姿态计算和姿态控制三部分。校正加速度计采用最小二乘法。计算姿态采用姿态插值法、梯度下降法或互补滤波法，需要对比这三种方法然后选出一种来应用。控制姿态采用欧拉角控制或四元数控制。最后比较各种方法的效果，并附上C语言的算法实现代码。

[关键词] 四轴飞行器；姿态；控制

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