摘要：目前,我国汽车保有量激增,道路上的车流变得越来越密集,路况也更为复杂,如果出现超速驾驶会非常危险,特别是在一些特殊时间特殊路段上,如急转弯处,上下学时间学校附近道路等等。常见的限速措施主要是各种限速警示,并依靠测速仪器对过路车辆进行测速来督促司机注意车速,属于被动限速。由于被动限速效果不佳,一种可实现主动限速的公路限速系统应运而生。它由限速辨识系统和车速限制系统两部分构成,可以根据不同限速路段的限行速度对车辆进行主动速度调节,使车辆以不高于限速路段的速度上限行驶。其中安全平稳地制约车辆的行驶速度是整个公路限速系统的关键不足。本论文在介绍整个公路限速系统的基础上,重点探讨车速限制系统。现有的车速限制系统对车速的制约采取简单的边界制约对策,即当车辆的行驶速度达到限速路段的最高限行速度时,才对车速进行限速制约；而当车速低于限速值时,系统停止对车速的制约。该策略虽然实现简单,但在制约历程中由于受驾驶员对加速踏板操作的影响,其制约效果并不理想。在限速历程中,刚被系统降下来的车速,由于驾驶员踩下加速踏板的脚未曾抬起,致使车辆又会很快进入加速状态。在短时间内此种情况可能重复发生多次,使得车辆出现反复加、减速的情况。为了解决上面陈述的不足,文中将汽车巡航技术引入车速限制系统中,提出一种基于汽车定速巡航技术的车速限制系统。该系统采取连续制约对策对车速进行制约。系统在限速历程中,通过暂停驾驶员对加速踏板的制约权,避开驾驶员对限速历程的干扰；通过对节电子节气门的连续制约,接替加速踏板的制约权,使车辆进入巡航状态,按照限速路段的最高限行速度定速行驶,实现平稳限速。为使车辆的行驶速度在达到限速路段的最高限行速度后能够按照最高限行速度定速巡航行驶,对车速的制约对策进行了探讨,分别设计了两种制约器：模糊PID制约器和BP神经网络自适应PID制约器。以普通手动挡轿车为参考对象,建立了由电子节气门、发动机、传动系统及车辆运动系统组成的车辆纵向动力学模型。利用MATLAB/SIMULINK建立了车速限制系统的仿真模型,并对系统进行仿真和浅析,对.比两种制约器的制约效果。实验结果证明：当车辆的行驶速度达到限速路段的最高限行速度后,两种制约器都可以使车辆自动按照限速路段的最高限行速度定速行驶,但是无论以复杂程度、实现难易程度,还是制约效果等方面,基于模糊PID制约算法的制约器都要优于基于BP神经网络自适应PID的巡航制约系统。由于车辆的行驶速度在限速历程中完全由系统进行连续制约,且不再伴有驾驶员的操作,以而抑制了车辆在限速历程中可能出现的反复加、减速的情况,实现了平稳限速的目的。在仿真探讨的基础上,给出了基于80C196KC芯片的车速限制系统的软、硬件设计案例。在硬件方面,详细地浅析了系统各部分电路的设计原理,并给出相应的电路图,这部分包括了单片机外部存储器的扩展、信号处理电路、通信电路、电源稳压电路、驱动电路等；在软件方面,结合80C196KC芯片的特点给出了系统程序的设计思想,设计了系统主程序以及信号采集子程序、模糊PID制约子程序和PID制约子程序的流程图。关键词：公路限速系统论文车速限制系统论文巡航技术论文模糊PID论文BP神经网络自适应PID论文
本论文由www.808so.com摘要4-6
Abstract6-8
目录8-10
1 绪论10-16
1.1 本论文的选题背景和探讨作用10-11
1.2 国内外探讨近况11-14
1.2.1 公路限速系统进展历程与近况11-12
1.2.2 汽车巡航技术的进展历程与近况12-14
1.3 论文的主要内容14-16
2 车速限制系统有着的不足及解决办法16-21
2.1 车速限制系统有着的不足16-17
2.1.1 制约火花塞的点火实现对车速制约的车速限制系统有着的不足16-17
2.1.2 制约电动汽油泵的启、闭实现对车速制约的车速限制系统有着的不足17
2.1.3 减小节气门开启角度实现对车速制约的车速限制系统有着的不足17
2.2 车速限制系统有着不足的原因及解决办法17-18
2.3 巡航技术在车速限制系统中的运用探讨18-21
2.3.1 巡航技术原理18-19
2.3.2 巡航技术向车速限制系统的移植19-21
3 基于巡航技术的车速限制系统探讨21-25
3.1 基于巡航技术的车速限制系统功能21
3.2 基于巡航技术的车速限制系统组成21-22
3.3 基于巡航技术的车速限制系统工作原理22-25
4 基于巡航技术的车速限制系统制约算法探讨25-53
4.1 车辆纵向动力学模型25-35
4.1.1 电子节气门模型25-28
4.1.2 发动机模型28-33
4.1.3 传动系统模型33-34
4.1.4 车辆运动系统模型34-35
4.2 仿真模型的实现35-39
4.2.1 PID制约的电子节气门仿真模型35-37
4.2.2 发动机仿真模型37-38
4.2.3 传动系统仿真模型38
4.2.4 车辆运动系统仿真模型38
4.2.5 车辆纵向动力学仿真模型38-39
4.3 制约策略39-40
4.4 基于模糊PID制约算法的车速限制系统仿真40-45
4.4.1 模糊PID制约算法原理40
4.4.2 基于模糊PID制约算法的制约器设计40-43
4.4.3 模糊PID制约的车速限制系统仿真43-45
4.5 基于BP神经网络自适应PID制约算法的车速限制系统仿真45-53
4.5.1 BP神经网络自适应PID算法整定原理45-47
4.5.2 基于BP神经网络自适应PID制约算法的制约器设计47-51
4.5.3 BP神经网络自适应PID制约的车速限制系统仿真51-53
5 车速限制系统硬件与软件设计案例53-66
5.1 车速限制系统硬件设计案例53-61
5.1.1 80C196KC芯片介绍53
5.1.2 车速限制系统硬件设计53-61
5.2 车速限制系统软件设计案例61-66
5.2.1 信号采集子程序63
5.2.2 PWM输出子程序流程图63-64
5.2.3 定时器中断子程序64
5.2.4 模糊PID制约子程序64-65
5.2.5 PID制约子程序流程图65-66
6 公路限速系统的整体构成66-68
结论68-70
致谢70-71
参考文献71-73
攻读学位期间的探讨成果73
试论神经网络汽车巡航技术在公路限速系统中运用
更新时间：2024-01-22
作者：用户投稿
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