【正文】 文分析結(jié)果，將比例控制器模型和行駛汽車模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪B接。比例控制器的工作原理是：根據(jù)期望速度和實(shí)際速度之差產(chǎn)生指令驅(qū)動(dòng)力Fc，其數(shù)學(xué)模型為：Fc=Kp(X`cX`) （51）式中Kp為比例系數(shù)，；X`c為汽車期望速度；X`為汽車實(shí)際速度。對(duì)于建模，SIMULINK提供了一個(gè)圖形化的用戶界面(GUI)，只要進(jìn)行鼠標(biāo)點(diǎn)擊和拖拉模塊的圖標(biāo)就可構(gòu)造出復(fù)雜的仿真模型。Kp、Ti、Td與系統(tǒng)時(shí)間域性能指標(biāo)之間的關(guān)系如表41所示。Ti越大，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差消除越快，但Ti過大，在響應(yīng)過程的初期會(huì)產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象，從而引起響應(yīng)過程的較大超調(diào)。 PID作用分析從系統(tǒng)的穩(wěn)定性、響應(yīng)速度、超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)精度等方面來考慮，Kp、Ti、Td對(duì)系統(tǒng)的作用如下。比例積分微分（PID）控制：最為理想的控制當(dāng)屬比例積分微分控制規(guī)律。這就是具有“超前”控制作用的微分控制規(guī)律。對(duì)于有較大慣性滯后的控制系統(tǒng)，要盡量避免使用。因此，比例積分控制可以實(shí)現(xiàn)較為理想的過程控制。積分控制雖然能消除余差，但它存在著控制不及時(shí)的缺點(diǎn)。比例積分（PI）控制：比例控制規(guī)律是基本控制規(guī)律中最基本的、應(yīng)用最普遍的一種，其最大優(yōu)點(diǎn)就是控制及時(shí)、迅速。PID計(jì)算機(jī)直接數(shù)字控制系統(tǒng)大多數(shù)是采樣數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)。微分部分的作用強(qiáng)弱由微分時(shí)間Td決定。但是消除誤差所需時(shí)間較長(zhǎng)。可見，積分部分的作用可以消除系統(tǒng)的偏差。減小比例系數(shù)KP，能使系統(tǒng)減少超調(diào)量，穩(wěn)定裕度增大，卻同時(shí)降低了系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度，導(dǎo)致過度過程時(shí)間延長(zhǎng)。而對(duì)于帶有滯后的系統(tǒng)，可能產(chǎn)生振蕩，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性也隨之降低。盡管不同類型的控制器，其結(jié)構(gòu)、原理各不相同，但是PID控制器基本組成部分只有三種：比例（P）部分、積分（I）部分和微分（D）部分。PID控制器的數(shù)學(xué)模型可以用下式表示: （41）其中:u(t)一控制器的輸出e(t)一控制器輸入，它是給定值和被控對(duì)象輸出值的差，稱偏差信號(hào)。在PID控制器調(diào)節(jié)作用下，對(duì)誤差信號(hào)e（t）分別進(jìn)行比例、積分、微分運(yùn)算，三個(gè)作用分量之和作為控制信號(hào)輸出給被控制對(duì)象。PID校正是一種負(fù)反饋閉環(huán)控制。PID控制器給出相同控制能力的最簡(jiǎn)單的控制機(jī)構(gòu)。而PID控制器的廣泛應(yīng)用和工業(yè)制造商的支持保證了在未來PID控制器也是容易得到的。PID控制器在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用有著以下幾個(gè)原因:l)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單:。對(duì)于一個(gè)實(shí)際的控制系統(tǒng)，由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、輸入作用的類型（控制量或擾動(dòng)量）、輸入函數(shù)的形式（階躍、斜坡或加速度）不同，控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出不可能在任何情況下都與輸入一致或相當(dāng)，也不可能在任何情況下都能準(zhǔn)確地恢復(fù)到原來平衡位置。調(diào)節(jié)時(shí)間標(biāo)志著過渡過程結(jié)束，系統(tǒng)響應(yīng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)過程。系統(tǒng)的響應(yīng)速度與成正比；而當(dāng)阻尼振蕩頻率一定時(shí)，阻尼比越小，上升時(shí)間越短。該模塊的輸入為位移標(biāo)量x，輸出是重力分量Fh，則在Expression欄中填寫30*sin(*u)。與此同時(shí)，該模塊的圖標(biāo)也以max表示。MinMax1模塊：，F(xiàn)unction欄填寫min（缺省設(shè)置），Number of input ports欄填寫2（缺省設(shè)置），則模塊輸入取兩個(gè)輸入中的小者。 根據(jù)牛頓第二定律，汽車的運(yùn)動(dòng)方程為： mx``=FeFrFh （31）式中，各物理意義如下：m為汽車質(zhì)量，本文中取為100個(gè)質(zhì)量單位。　制動(dòng)踏板消除功能。 限速設(shè)定功能，通過控制器，根據(jù)限定的速度值，設(shè)定輸出油門信號(hào)最大值，當(dāng)油門輸出信號(hào)超不過設(shè)定的最大值，來實(shí)現(xiàn)限制速度的目的。定速巡航功能，主要是通過巡航控制組件讀取車速傳感器發(fā)來的脈沖信號(hào)與設(shè)定的速度進(jìn)行比較，通過精準(zhǔn)的電子計(jì)算發(fā)出指令，保證車輛在設(shè)定速度下的最精準(zhǔn)供油量。拉線式定速巡航器主要由控制開關(guān)、控制組件（巡航電腦）伺服器（機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)）組成。 2．消除功能：當(dāng)踩下制動(dòng)踏板、離合器踏板或手動(dòng)暫停后，巡航功能立即解除，但巡航速度值會(huì)暫存在控 制模塊中。隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，目前速度控制主要非為三大類： 1．機(jī)械拉線式速度控制器（適用于油門控制方式采用機(jī)械拉線式控制的車輛）。本文所設(shè)計(jì)自動(dòng)巡航系統(tǒng)主要由決策模塊，ACC控制模塊和發(fā)動(dòng)機(jī)模塊三個(gè)大部分構(gòu)成，：(1)決策模塊：帶有決策控制功能，能夠針對(duì)自動(dòng)巡航系統(tǒng)的定速功能和跟車衡速行駛功能進(jìn)行判斷及自動(dòng)切換，對(duì)進(jìn)入和退出該系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)判斷。目前，我國(guó)的道路和通訊網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施還落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，智能速度控制系統(tǒng)等還不適合我國(guó)目前交通的發(fā)展情況。（3)隨著近幾年智能公路概念的提出以及衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用，未來的CCS將同其他的汽車電控系統(tǒng)相互融合，形成智能汽車電子控制系統(tǒng)，駕駛這種汽車只需在顯示器中指明所要到達(dá)的目的地，汽車就會(huì)在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的指引下，借助公路兩旁的電子標(biāo)志牌無需人為參與就可安全駛達(dá)目的地，實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)駕駛功能。目前，模糊控制等新理論已不斷得到應(yīng)用。例如，北京理工大學(xué)應(yīng)用PID方法對(duì)汽車速度控制進(jìn)行的研究、由清華大學(xué)王俊敏等研制的基于變參數(shù)的比例一積分(PI)控制算法汽車數(shù)字式速度控制系統(tǒng)、哈爾濱工照大學(xué)建立了基于一汽捷達(dá)轎車的汽車縱自動(dòng)力學(xué)模型等等。由于國(guó)內(nèi)汽車研究起步較晚，技術(shù)相對(duì)落后，并且就目前我國(guó)公路狀況和實(shí)際應(yīng)用來說，對(duì)汽車速度控制系統(tǒng)的研究應(yīng)用主要是以單車定速控制為主。汽車定速速度控制裝置的使用減輕了駕駛員操縱強(qiáng)度,減少了不必要的車速變化,提高了駕駛的舒適性和安全性。 但若長(zhǎng)途駕駛而右腳不得不踩油門踏板時(shí)，久而久之駕駛員就會(huì)感到疲勞，容易發(fā)生交 通事故。然后對(duì)汽車速度控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，在已有的模型下，對(duì)設(shè)計(jì)的汽車速度控制系統(tǒng)進(jìn)行Matlab語言仿真。汽車速度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真學(xué)生姓名： 班級(jí)： 指導(dǎo)老師：摘要：目前許多汽車把汽車速度控制系統(tǒng)作為配屬設(shè)備或選配設(shè)備。 在文中，首先對(duì)汽車的運(yùn)動(dòng)原理進(jìn)行分析，建立控制系統(tǒng)簡(jiǎn)化模型，根據(jù)研究對(duì)象的物理特性建立起汽車速度控制控制系統(tǒng)的微分方程，再將該微分方程進(jìn)行線性化處理，運(yùn)用PID控制理論的方法對(duì)汽車速度控制控制系統(tǒng)進(jìn)行分析和控制。駕駛汽車長(zhǎng)途行駛的機(jī)會(huì)較 多，而且在高速公路上行駛時(shí)變換車速的頻率及范圍都較少，能以較穩(wěn)定的車速行駛。汽車速度控制系統(tǒng)，又稱為汽車巡航控制系統(tǒng)CCS(Cruise Control System)是汽，隨著我國(guó)高速公路網(wǎng)建設(shè)縱橫迅速延伸，自動(dòng)速度控制也具備了廣泛的發(fā)展 和應(yīng)用前景車電子技術(shù)新裝置之一，它實(shí)