ACC自适应巡航

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：

● 自启停功能

奥迪A7全系配备发动机自启停功能，对于A7的自启停功能，最大个感受是省油加易于控制。在等待红灯的时候只需要再把刹车踩到底，A7的自启停功能便会启动，在完全松开刹车之前发动机会迅速的重新启动，对于拥护的市区来说这套系统在测试下的确能省下不少油，一般市区的百公里油耗可以控制在12-13个油耗左右。

● 平视显示系统

奥迪A7配备了平视显示系统，也就是我们俗称抬头显示的东西，投影设备位于仪表盘的上方，影相成像于前挡风玻璃上。这套平视系统只有驾驶员能够看到，所以旁人并不知道有一个这样的功能，感觉不太够拉风！不过这套系统的显示效果非常好，即便是艳阳高照的大晴天，显示效果丝毫不受影响。

平视显示系统默认显示行车速度，还可以显示ACC自适应巡航的相关信息以及导航的路口转向等信息，在驾车的时候只需要看好路面状况就好，几乎完全不需要低头观看仪表盘，极大的提高了行车的安全性，特别是导航信息的显示，让导航可以做到悄然无声，而你又不会错过任何一个路口，感觉非常的不错。

● 带停-走功能的ACC自适应巡航--大幅度提升安全性

ACC自适应巡航在奥迪的车上并不是第一次出现，也不是什么新鲜的东西，不过A7所配备的ACC自适应巡航是带停-走

● 自启停功能

奥迪A7全系配备发动机自启停功能，对于A7的自启停功能，最大个感受是省油加易于控制。在等待红灯的时候只需要再把刹车踩到底，A7的自启停功能便会启动，在完全松开刹车之前发动机会迅速的重新启动，对于拥护的市区来说这套系统在测试下的确能省下不少油，一般市区的百公里油耗可以控制在12-13个油耗左右。

● 平视显示系统

奥迪A7配备了平视显示系统，也就是我们俗称抬头显示的东西，投影设备位于仪表盘的上方，影相成像于前挡风玻璃上。这套平视系统只有驾驶员能够看到，所以旁人并不知道有一个这样的功能，感觉不太够拉风！不过这套系统的显示效果非常好，即便是艳阳高照的大晴天，显示效果丝毫不受影响。

平视显示系统默认显示行车速度，还可以显示ACC自适应巡航的相关信息以及导航的路口转向等信息，在驾车的时候只需要看好路面状况就好，几乎完全不需要低头观看仪表盘，极大的提高了行车的安全性，特别是导航信息的显示，让导航可以做到悄然无声，而你又不会错过任何一个路口，感觉非常的不错。

● 带停-走功能的ACC自适应巡航--大幅度提升安全性

ACC自适应巡航在奥迪的车上并不是第一次出现，也不是什么新鲜的东西，不过A7所配备的ACC自适应巡航是带停-走

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、

自适应控制理论综述

郭金虎

【摘要】论述了自适应控制理论的发展现状，总结了它的主要内容，提出了两种自适应控制的主要形式，并对其应用及发展做了全面的讨论。 【关键词】自适应控制；自动控制；现代控制理论

1概述

自适应控制是近年来在自动控制理论和工程的实践中都十分活跃的一门学科，设计具有真正自适应能力的控制系统是控制系统设计者追求的一个目标。因为在控制工程的实践中已经遇到了许多困难，诸如被控对象的动态未知或部分未知；动态特性随时间有未知漂移（时变性）；环境有噪声干扰；还有一种常见的情形，即被控对象的特性过于复杂（如非线性、分布参数、大滞后等），难以准确的描述被控对象，或者即使能描述被控对象，其数学模型也是十分复杂。在这些场合要想利用现有的控制理论（包括经典控制理论或现代控制理论）设计一个理想的控制系统是很困难的，有时甚至是不可能。所以能否设计出一种高性能的控制系统要求是，它能自动适应各种变化而不断修正自身的控制动作，已达到较满意的控制品质。

一个实际系统总存在某种不确定性，这种不确定性表征为描述系统本身的数学模型包含有未知或随机的因素。另外，系统在运行过程中，还会受到各种干扰因素的影响，这些影响也会使系统的动态特性发生变化，因此，

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、

自适应滤波器的应用

自适应噪声抵消方法增强胎儿 ECG 心电监护

一、研究背景

在实际应用中，胎儿心率和三个月以上胎儿数量能够通过记录怀孕和分娩时的腹部心电图来探测。然而，这种腹部心电图常常被肌肉活动和胎儿运动引起的背景噪声所污染。胎儿心跳的探测更被强于其两倍的母体心跳所模糊。近年来，自适应滤波器一直被用来减少背景噪声和增强胎儿的心电图。

在医学方面，自适应噪声对消器用于抵消胎儿心电图中母亲的心音，将从母亲腹部取得的信号加在参考输入端，它是胎儿心音与母亲心音的叠加，将从母亲胸部取得的信号加在自适应滤波器输入端，系统输出的就是胎儿心音的最佳估计。

基于 LMS算法，设计一个2阶加权自适应噪声抵消器，其中， 输入信号：由母亲和胎儿的心跳共同组成，从original.txt文件中导入； 参考信号：母亲的心电信号，从mother.txt文件中导入

二、matlab源程序

%LMS噪声对消器设计算法

%自适应噪声抵消方法增强胎儿 ECG 心电监护 close all; clear all;

original=load('original.txt'); mother=load('mother1024.txt'); original=original';

GB/T 20608-2006 智能运输系统 自适应巡航控制系统 性能要

求与检测方法

基本信息

【英文名称】Intelligent transportation systems―Adaptive cruise control systems―Performance requirements and test procedures 【标准状态】现行 【全文语种】中文简体 【发布日期】2006/11/7 【实施日期】2007/4/1 【修订日期】2006/11/7 【中国标准分类号】R87

【国际标准分类号】03.220.20;35.240.60

关联标准

【代替标准】暂无 【被代替标准】暂无

【引用标准】GB/T 4782,UN ECE-R13-H

适用范围&文摘

本标准规定了自适应巡航控制(以下简称ACC)系统的基本控制策略、最低的功能要求、基本的人机交互界面、故障诊断及处理的最低要求以及性能检测规程。

本标准适用于ACC系统的性能检测。

自适应前照明系统

自适应前照明系统自适应前照明系统( Front自适应前照明系统( Adaptive Front):是指灯光的分布能够 lighting System ):是指灯光的分布能够 根据各种状况来调整以达到最好的照明效 果，从而增加驾驶的安全性和舒适性。 从而增加驾驶的安全性和舒适性。

AFS系统有三种形式： AFS系统有三种形式： 系统有三种形式 利用独立弯道照明系统， 利用独立弯道照明系统，就是在灯具里有一个 固定的灯泡照向弯道，转弯时候自动点亮。 固定的灯泡照向弯道，转弯时候自动点亮。 转向头灯形式， 转向头灯形式，就是头灯内灯具可以左右旋转 15°照明弯道死角。 8°至15°照明弯道死角。 利用左右雾灯进行弯道照明， 利用左右雾灯进行弯道照明，转向时候对应弯 内侧雾灯亮起，照明弯道死角。 内侧雾灯亮起，照明弯道死角。

AFS灯与普通灯的对比照片 AFS灯与普通灯的对比照片

自适应转向大灯系统的基本构成包括: 自适应转向大灯系统的基本构成包括: 两台步进电机，分别控制大灯在水平和垂直方 向的转动 步进电机的驱动及转换器件 电子控制单元(ECU) 安装大灯的结构件 传递控制信号以

吉林大学

1 引言

自适应控制的研究对象是具有一定程度不确定性的系统，这里所谓的“不确定性”是指描述被控对象及其环境的数学模型不是完全确定的，其中包含一些未知因素和随机因素。

任何一个实际系统都具有不同程度的不确定性，这些不确定性有时表现在系统内部，有时表现在系统的外部。从系统内部来讲，描述被控对象的数学模型的结构和参数，设计者事先并不一定能准确知道。作为外部环境对系统的影响，可以等效地用许多扰动来表示。这些扰动通常是不可预测的。此外，还有一些测量时产生的不确定因素进入系统。面对这些客观存在的各式各样的不确定性，如何设计适当的控制作用，使得某一指定的性能指标达到并保持最优或者近似最优，这就是自适应控制所要研究解决的问题。

自适应控制和常规的反馈控制和最优控制一样，也是一种基于数学模型的控制方法，所不同的只是自适应控制所依据的关于模型和扰动的先验知识比较少，需要在系统的运行过程中去不断提取有关模型的信息，使模型逐步完善。具体地说，可以依据对象的输入输出数据，不断地辨识模型参数，这个过程称为系统的在线辩识。随着生产过程的不断进行，通过在线辩识，模型会变得越来越准确，越来越接近于实际。既然模型在不断的改进，显然，基于这种模型综合出来的控制作用也