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汽车底盘一体化控制的仿驾驶员智能控制机理及关键技术研究
  • 项目名称:汽车底盘一体化控制的仿驾驶员智能控制机理及关键技术研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:50975120
  • 申请代码:E050303
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2010-01-01-2012-12-31
  • 项目负责人:高振海
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:吉林大学
  • 批准年度:2009
中文摘要:

底盘一体化系统是目前汽车先进电控技术的热点和前沿,主要是在现有驱动、制动和转向等功能相互独立的电控系统基础上,从全面协调保证行驶性能出发,实施对汽车转向、制动和驱动的集成控制。本项目拟以人-车-道路闭环系统为研究对象,模拟驾驶员对多源驾驶信息的数据融合处理、动态决策和自适应控制特性,结合汽车性能模拟器可无风险地实施临界失稳工况试验的优势,研究底盘一体化控制的仿人控制机理,进而从综合保障制动性、操纵稳定性、驾驶舒适性与乘员接受性等角度出发,建立一套基于多传感器车载数据级-状态预估级-性能评估级多级信息融合的理想控制目标(即理想制动力、驱动力和转向力)动态决策优化算法和基于驾驶员对汽车动力学特性自适应控制行为模拟的汽车强非线性动力学控制算法,解决其理想控制多目标决策优化和侧纵向动力学强非线性强耦合等问题,为我国先进底盘电控系统自主研发提供良好技术支撑和一条全新的仿人认知行为机理的研究途径。

结论摘要:

汽车底盘一体化系统(Global Chassis Control,简称GCC)是目前汽车底盘电控研究的热点和前沿技术,主要是在现有的驱动、制动和转向等功能相互独立的电控系统基础上,从行驶安全性、操纵稳定性、乘坐舒适性等多项整车性能综合最优角度出发,实施对汽车转向、制动和驱动的集成控制,以达到整车安全性、稳定性、舒适性的提升。 在基金的支持下,本项目从理想驾驶员感知、决策和校正行为特性出发,综合运用申请人及其所在学术团队在驾驶员操纵行为建模、ESP等底盘电控系统控制策略开发、ACC等辅助驾驶系统控制技术探索等几个方面取得的研究成果,并结合智能控制技术和智能信息认知处理技术,研发一套全新的基于多传感器多级信息融合技术和模糊自适应控制技术的GCC系统仿人智能控制算法。其中,建立基于粒子滤波和汽车7自由度非线性动力学模型的道路摩擦系数等汽车状态非线性估计算法,提出了考虑驾驶员方向盘转动角速度与车辆低通滤波特性的横摆角速度修正算法,并结合车辆转向状态与驾驶员操纵意图,建立了32种细分控制工况的仲裁与切换机制。同时,本项目自行集成开发了一台汽车先进电控系统性能演示车,将前述开发的控制算法集成在该实验车上,按照国际主流的底盘电控系统实验测试流程,在我国的海南和黑河实施了控制算法的冬季和夏季两轮性能测试和控制算法的调校。该性能演示车是以长安CV8轿车为基础平台,加装了课题组自行开发的EPS、ESP和GCC控制器系统硬件,并针对实验测试需求,加装了GPS/INS、车速仪、陀螺等传感器,并基于NI-PXI自主开发了GCC性能测试系统。利用以上实验,最终形成了一套较为全面的底盘电控系统性能测试流程,开发了一套“汽车电子稳定性系统的性能分析与评价软件”,目前已推广应用于重庆长安汽车的产品开发流程中。本项目完成预期计划。累计发表学术论文19篇,其中SCI检索1篇,EI检索16篇,1篇待发表;发明专利授权1项,软件著作权授权1项;邀请国内外学者讲学4次(其中国外专家讲学3次);在国际学术会议中做口头宣读4次(其中,通过中国工程院的全国工程领域青年学者选拨,受邀参加了2011年第二届“中美工程前沿研讨会”);培养人才11人,其中出站博士后1名,博士4名(1人已获博士学位),硕士生6名(其中4人已获硕士学位)。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 9
  • 13
  • 0
  • 0
  • 0
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