《汽车主动巡航控制系统浅析.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车主动巡航控制系统浅析.doc（5页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、汽车主动巡航控制系统浅析摘 要： 主动巡航控制系统又称为自适应巡航 控制系统，系统包括雷达传感器、数字信号处理器和 控制模块。本文主要介绍了 ACC 系统功能 ACC 系统 组成及工作原理、控制器 ECU 及采用的 PID 调节方 式。关键词： 主动巡航控制系统 控制器 ECU PID 调 节主动巡航控制系统（Adaptive Cruise Control,自 适应巡航控制系统）简称ACC ,能够自动调节车速以 保证与前车有足够的安全距离。它能实现汽车行驶过 程的智能巡航控制，其防撞击雷达能自动测量自身车 辆与前方车辆和障碍物之间的相对速度和相对距离， 根据计算出的安全距离，对危险和危急的程度
2、作出减 速或制动的判断，并即时警示和实施控制操作 1。1. ACC 系统的主要功能ACC系统有四大功能：测量前方车辆车距； 测量前方车辆车速；测量前车位置；选择跟踪车 辆2。ACC 自适应巡航控制系统作为一种智能化自动 控制系统，在定速巡航的基础上可以进行自动调节车 速以保持安全距离，就是在原有的定速巡航系统的基 础上加入可感应与前车距离的传感器，根据传感器反 馈的信息，电脑自动控制油门和刹车系统实现自动加 减车速，从而不但解放驾驶员双脚还能保证驾驶员的 安全，在驾驶员设定好车速后，系统通过车头前方安 装的雷达传感器进行车距确认；在前后轮毅上的轮速 传感器，可测出车辆的行驶速度；方向角传感器可
3、以 判断车辆行驶的方向；发动机控制器和扭矩控制器则 探测和调整发动机的扭矩输出，以提高发动机的动力 性，并适时调整车辆的行驶速度，而各种控制器和传 感器则统统由车内行车电脑进行控制。所以当前方车 辆紧急减速或遇行人时，装有 ACC 系统的车辆在设定 好车速后能够自动进行减速，可以提前介入进行制动 3。2. ACC 系统工作原理ACC 是建立在以雷达测距、测速的基础之上的。 雷达基本原理为物体表面会反射电磁波，反射回来的 那部分电磁波就被当做是“回声”接收。雷达的调节 过程同时考虑到摄像头数据、导航里程数据等，使得 雷达的调节过程更准确和快捷 4 。2.1ACC 系统组成及控制原理ACC 系统包
4、括雷达传感器、 数字信号处理器和控 制模块 1。当前 ACC 的毫米波雷达常采用结构简单、 成本较低、对近远目标探测皆有良好性能的调频连续 波（FMCW）雷达体制。图1展示了 FMCW雷达ACC 系统的构成，包括雷达波发生器、天线、发送接收模 块、信号处理模块、警示模块、加减速制动控制装置 等。射频发射接收前端是雷达系统的核心，微波传输 以波导效率最高。前端的架构采用波导结构，还包括 环形器、定向耦合器、线性VCO、调制信号源、平衡 混频器和低通滤波器等微波器件。前端混频输出的中 频信号送至后级数据信号处理。数据处理的目标消除 非必要信号（如杂波）和干扰信号，并对经中频放大 的混频信号进行处理
5、，从信号频谱中提取目标距离与 速度等信息。2.2 控制器 ECU控制器 ECU 是 ACC 系统的中央处理器，是系统 的核心部分。它负责将传感器送来的数据（包括相对 距离、相对速度）进行处理，然后按照控制算法进行 计算，最后形成指令控制作动器工作。它主要包含目 标车头的距离；车头距控制器，计算获得目标车头距 的车速、加速度命令；车速控制器，决定制动器和节气门的工作控制策略以采用 PID （Proportion Integration Differentiation 比例-积分 -微分）的调节方式为多，图 2 绘出以物理参数为控制对象的 PID 原理框图，直观 地表示出过程控制算法的环节。PID
6、 的调节器需给出微分方程和传递函数，它将 设定车速与实际输出值的偏差其比例作为控制量，以 控制节气门开度，使车速迅速接近设定车速。考虑过 程中偏差一直存在，积分部分把偏差积累起来加大控 制量，以消灭偏差，使车速保持稳定。微分部分则起 预估作用，当时，表示偏差在加大，应及时增加控制 量，使减小； 当时表示偏差量在减小， 则减小控制量， 以避免趋于 0 时，又向反方向发展而引起振荡。3. 结语深入研究 ACC 系统的控制理论与方法，开发高 效、实用的车辆 ACC 产品，将是今后我国在该领域的 研究方向。未来的 ACC 系统将同其他的汽车电控系统 相互融合，形成智能汽车电子控制系统。驾驶这种汽 车只需在显示器中指明所要到达的目的地，汽车就会 在卫星导航系统的指引下，借助公路两旁的电子标志 牌，无需人为参与就可安全驶达目的地，实现完全的 自动驾驶功能。参考文献：1 陈天殷.大众CC自动巡航控制ACC工作原理 浅析J.汽车电器，2014.07.2 王振龙大众车系主动巡航控制系统简介J.汽 车维修与保养， 2013.07.3 何莉浅谈电气自动化在汽车领域的应用J.科 技风， 2014.06.4 刘春晖.2010年款奥迪A8自适应定速巡航系统J.汽车电器，2014.07.