智能车辆控制基础第一章智能车辆控制理论基础.pptxVIP

第一章 智能车辆控制理论基础 ;1.1——智能车辆控制系统概述 1.2——控制系统基本知识及基本要求 1.3——控制系统数学模型 1.4——系统的时频响应 ;; 智能车辆按智能化程度分为五级: (1)0级无智能化阶段　 由驾驶人时刻完全地控制汽车的原始底层结构,包括制动器、转向器、加速踏板以及起动机,也就是大部分没有任何辅助驾驶功能的传统汽车和新能源汽车。 (2)1级辅助驾驶阶段　 该层级汽车具有一个或多个特殊自动控制功能,通过警告防范车祸于未然,如先进驾驶辅助系统(ADAS)、车道偏离警告系统(lane departure waring,LDW)、正面碰撞警告系统(forword collision waring,FCW)、盲点信息系统(blind spot information system,BLIS)。 ; (3)2级半自动驾驶阶段　 该层级汽车具有至少两个原始控制功能融合在一起实现的系统,完全不需要驾驶人对这些功能进行控制,如紧急自动制动系统(autonomous emergence braking,AEB)、紧急车道辅助系统(emergence lane assistance,ELA)。 (4)3级高度自动驾驶阶段　 该层级汽车能够在某个特定的驾驶交通环境下让驾驶人完全不用控制汽车,而且汽车可以自动检测环境的变化以判断是否返回驾驶人驾驶模式。 (5)4级完全自动驾驶阶段　 该层级汽车完全自动控制车辆,全程检测交通环境,能够实现所有的驾驶目标,驾驶人只需提供目的地或者输入导航信息,在任何时候都不需要对车辆进行操控。 ;1.1.2　智能车辆控制系统整体框架;图1-2　智能车辆整体框架;1.1.3　控制系统开发流程;图1-4　智能车辆系统开发流程;图1-5　广义软件开发流程;图1-6　系统设计流程;图1-7　控制系统设计;图1-8　ECU开发流程;图1-9　控制系统验证流程;图1-11　系统验证流程;; 1. 控制系统的基本概念 (1) 控制　通过对一定对象实施一定的操作, 使其按照预定的规律运动或变化的过程。 (2) 被控对象　在控制理论和控制技术中, 运动规律或状态需要控制的装置称为被控对象(控制对象)。 (3) 控制器　在控制系统中, 除被控对象以外的所有装置称为控制器。 (4) 给定元件　控制系统中, 主要用于产生给定量(输入量, 希望值) 的元件。 (5) ???馈元件　(测量元件) 控制系统中, 用来测量被控量(输出量)、产生反馈量的元件。 (6) 比较元件　控制系统中, 用来比较输入量与反馈量、并求取偏差量的元件 (7) 放大元件　控制系统中, 对控制量进行幅值放大或功率放大的元件。 (8) 执行元件　控制系统中, 直接对被控对象进行操作的元件。;(9) 被控制量　表征被控对象运动规律或状态的物理量, 实质上是系统的输出(输出量) (10) 希望值　希望的被控对象运动规律或状态的物理量(输入量、系统输入)。 (11) 偏差　系统的输入量与反馈量之差或之和(比较环节的输出量)。 (12) 控制量　被控对象的输入量。由于往往是偏差量的某种函数, 也可将偏差量做控制量。 ( 13) 扰动量( 干扰) 　除给定量以外, 所有使得被控制量偏离给定值的因素。 (14) 人工控制　在人直接参与的情况下, 使被控对象的被控量按预定的运动规律或变化的控制方式。 (15) 自动控制　在无人直接参与的情况下, 利用一组装置使被控对象的被控量按预定的规律运动或变化的控制方式。 (16) 自动控制系统　被控对象和参与实现其被控量自动控制的装置或元件、部件的组合。;2.控制系统的组成与工作原理 (1)微机的组成　 微机由中央处理器(CPU)、存储器(RAM/ROM)、输入/输出接口(I/O接口)、信息传输总线(BUS)等所组成。;图1-14　微机的基本构成;（2） 微机的动作;(3) 控制系统的组成;(3) 控制方法;1.2.2　系统的分类;1. 车辆控制系统的研究任务 (1) 系统分析问题 (2) 最优控制问题 (3) 最优设计问题　 (4) 滤波与预测问题　 ( 5) 系统辨识问题 2. 系统框图及其组成 　;3. 信息及信息反馈 (1) 信息　一切能表达一定意义的信号、符号和密码等统称为信息, 也可以定义为事物运动的状态或方式。 (2) 反馈( 信息反馈) 　将系统的输出一定的方式返回到系统的输入端并共同作用于系统的过程称为反馈或信息反馈。 (3) 内反馈