| 【中文题名】 | 基于路面辨识的行车安全距离控制研究 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 车辆工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-11-6 |
| 【中关键词】 | 行车安全距离,数字滤波,传感器,,, |
| 【英关键词】 | safety driving distance,digital signal process,sensor, |
| 【分类导航】 | 交通运输>公路运输>交通工程与公路运输技术管理>运营技术>公路运输安全技术> |
| 【论文摘要】 | 出于行车安全的考虑，交通部门规定了高速公路行使车辆应保持的间距，然而建议的安全行车间距都是由单一路面状况计算得到，没有考虑路面状况的多样性。本文通过对轮胎滑移率与路面附着率之间关系的深入研究，提出了一种基于现代控制理论，以车辆本身参数来确定路面状况，进而通过信号处理技术和现代控制理论方法实现车辆安全间距的动态调节技术。
该技术的效果取决于系统的控制逻辑和目标控制参量的确定和精确获取。由于这些目标控制变量是随道路状况的不同而有所区别的，所以车辆行驶过程中实时的路况识别对精确发挥控制系统的作用十分重要。传统的路况识别方法需要大量附属设备，使得整个测量与控制系统的结构过于复杂、成本昂贵，不利于普及应用。本文立足于车辆最基本的车轮速度信号，采用先进的数字信号处理的方法，通过对车身的速度信号进行滤波处理得到车辆的加速度信号，进而通过车辆动力学模型获得车辆制动力矩，并以此来判断车轮与路面间的附着状况，从而为该方案输出最佳的控制参数和策略。
本文通过在不同附着率路面上进行的大量试验，完成了轮速信号回归车身加速度信号的算法和仿真以及行车安全距离控制系统的模型的建立，其研究结果为提高高速公路的安... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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Abstract |
4-7 |
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第一章 绪论 |
7-18 |
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1.1 我国高速公路发展概况 |
7-8 |
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1.2 我国高速公路行车安全状况 |
8-13 |
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1.2.1 行车间距的规定 |
9-10 |
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1.2.2 车间距离警报装置 |
10-13 |
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1.3 国外高速公路安全 |
13-15 |
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1.4 路面状况辨识研究现状 |
15-16 |
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1.5 课题的提出及本文主要内容 |
16-18 |
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第二章 基于滑移率的道路状况评价方法 |
18-26 |
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2.1 概述 |
18-19 |
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2.2 理论基础 |
19-23 |
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2.2.1 附着率和滑移率 |
19-20 |
|
2.2.2 路面附着率与轮胎滑移率曲线 |
20-23 |
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2.3 轮胎模型 |
23-25 |
|
2.3.1 轮胎brash模型 |
23-24 |
|
2.3.2 轮胎brush模型改进 |
24-25 |
|
小结 |
25-26 |
|
第三章 实验参数的获取 |
26-37 |
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3.1 实验系统简介 |
26-27 |
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3.2 石英式车轮测力计 |
27-32 |
|
3.2.1 石英式车轮测力计原理 |
27-29 |
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3.2.2 车轮测力计的结构及安装 |
29-31 |
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3.2.3 数据的采集 |
31-32 |
|
3.3 实验数据 |
32-37 |
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第四章 路面状况评价 |
37-53 |
|
4.1 数字滤波技术 |
37-38 |
|
4.2 数字滤波器的设计 |
38-40 |
|
4.2.1 数字滤波器设计的基本步骤 |
38-39 |
|
4.2.2 常用滤波器——卡尔曼滤波器 |
39-40 |
|
4.3 一阶FIR滤波器的设计 |
40-46 |
|
4.3.1 滤波器的设计目标 |
40-41 |
|
4.3.2 滤波器算法的推导 |
41-45 |
|
4.3.3 滤波器算法 |
45-46 |
|
4.4 基于LABVIEW平台的一阶FIR数字滤波器设计 |
46-48 |
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4.4.1 LabVIEW语言简介 |
46-47 |
|
4.4.2 前面板的设计 |
47 |
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4.4.3 框图程序设计及滤波器的Ⅵ结构 |
47-48 |
|
4.5 路面摩擦力评价算法的试验验证 |
48-50 |
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4.6 路面状况辨识 |
50-52 |
|
4.6.1 路面状况辨识算法 |
50-51 |
|
4.6.2 路面状况辨识算法验证 |
51-52 |
|
小结 |
52-53 |
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第五章 行车安全距离控制模型 |
53-59 |
|
5.1 停车距离计算 |
53-56 |
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5.1.1 车辆制动过程分析 |
53-54 |
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5.1.2 停车距离的计算 |
54-56 |
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5.2 行车安全距离模型 |
56-59 |
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5.2.1 基本原理 |
56-57 |
|
5.2.2 模型中参数的确定 |
57-59 |
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第六章 全文总结及进一步工作 |
59-60 |
|
参考文献 |
60-63 |
|
致谢 |
63 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.81080 |
