【正文】 是狼就要練好牙，是羊就要練好腿?，F(xiàn)在ACC系統(tǒng)的研制和開發(fā)主要針對(duì)的是在高速公路上高速行駛的車輛，而不適用于城市中低速、高車流密度情況下使用。目前國內(nèi)外對(duì)ACC系統(tǒng)的研究主要集中在車載傳感器技術(shù)、信息融合技術(shù)以及控制策略選取等軟硬件技術(shù)上，其中如何選取控制策略是實(shí)現(xiàn)ACC系統(tǒng)功能的關(guān)鍵技術(shù)。并提出在今后的研究工作中，應(yīng)對(duì)原理和概念上的想法進(jìn)行調(diào)查，優(yōu)化更多的細(xì)節(jié)，即改善通信的可靠性，集成其他的傳感器，讓越來越多的用戶接受，并終于把所有的優(yōu)點(diǎn)集中在一起，以建立了一個(gè)完整的SCACC應(yīng)用程序[26]。分段仿射PWA(Piece WiseAffine)技術(shù)是類似于模型預(yù)測(cè)控制方法(MPC)的一種最新應(yīng)用于汽車自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的控制方法。此項(xiàng)研究旨在提高駕駛員在多車輛行駛狀況下的舒適性，避免車輛在追尾和變道行駛時(shí)車輛的緊急制動(dòng)。雖然ACC系統(tǒng)對(duì)交通的改善并不能完全的被理解，但是通過研究表明，該系統(tǒng)對(duì)于交通流量的改善和對(duì)車輛主動(dòng)安全性的影響是顯著的。因?yàn)樽赃m應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的車輛具有前端傳感器，后行車輛能夠很好的使用偏置策略。Jaguar公司1999年和2000年分別推出了裝備ACC系統(tǒng)的XK180轎車和XKR轎車，標(biāo)志著ACC系統(tǒng)作為一種駕駛員安全性輔助駕駛系統(tǒng)進(jìn)入了商品化階段。SCU用于完成對(duì)雷達(dá)信號(hào)的處理和ACC控制流程，并通過CAN數(shù)據(jù)總線與車輛主控ECU相連。EATON VORAD300是伊頓公司最新一代的產(chǎn)品，它采用241725GHz單脈沖雷達(dá)，可同時(shí)探測(cè)到主車正前方120m，左右偏移8b范圍內(nèi)的24個(gè)目標(biāo)車輛，以距離主車最近的車輛作為主目標(biāo)，當(dāng)兩車距離小于駕駛員所設(shè)定的距離時(shí)，該系統(tǒng)向駕駛員發(fā)出警報(bào)。2011年南京航空航天大學(xué)的李朋、魏民祥等人針對(duì)常規(guī)線性建模方法的不足，基于Carsim軟件和Matlab/Simulink建立了能夠模擬車輛運(yùn)行工況，反映系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性并能兼顧模型精確性的汽車動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)模型。對(duì)比分析了兩種算法在典型巡航工況下燃油消耗和一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸衔锏瓤諝馕廴疚锖?，從而將巡航控制系統(tǒng)對(duì)汽車排放的影響從原來的定性分析拓展到定量分析，為巡航控制算法的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了一種新的評(píng)價(jià)方法。2011年清華大學(xué)的黨睿娜、李升波、王建強(qiáng)、李克強(qiáng)等人提出一種兼顧節(jié)能與安全的電動(dòng)車自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)(electric vehiclesadaptive cruise control，EVACC)的控制算法。他們?cè)趯?duì)傳統(tǒng)的基于顏色的粒子濾波算法分析的基礎(chǔ)上，提出了嵌入卡爾曼預(yù)測(cè)器的粒子濾波跟蹤算法，對(duì)視頻中感興趣目標(biāo)跟蹤仿真，將仿真結(jié)果與經(jīng)典基于顏色的粒子濾波算法進(jìn)行比較。通過實(shí)際道路試驗(yàn)表明，車距誤差和相對(duì)車速處于駕駛員期望的跟蹤誤差范圍內(nèi)，車輛加速度變化平緩，同時(shí)各控制模式根據(jù)行駛工況平穩(wěn)切換。通過道路實(shí)驗(yàn)知識(shí)構(gòu)建了節(jié)氣門開度查詢表，并結(jié)合增量式PID控制的精細(xì)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了良好的車速跟隨效果。并通過試驗(yàn)，確定了影響該條件的關(guān)鍵參數(shù)， s，主車最大制動(dòng)減速度依路面不同有3種典型值。ABS/ ASR/ACC集成化系統(tǒng)可以充分利用ABS/ASR系統(tǒng)的硬件設(shè)施，只需在ABS/ASR集成系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上添加一個(gè)雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)，再將ACC系統(tǒng)控制程序與ABS/ASR控制流程相融合，實(shí)現(xiàn)ACC與ABS/ASR系統(tǒng)的信息共享。其中如何選取控制策略是實(shí)現(xiàn)ACC系統(tǒng)功能的關(guān)鍵技術(shù)。當(dāng)前方的目標(biāo)車輛發(fā)生移線，或主車移線行駛使得主車前方又無行駛車輛時(shí)，ACC系統(tǒng)將對(duì)主車進(jìn)行加速控制, 使主車恢復(fù)至設(shè)定的行駛速度。1關(guān)于自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的研究汽車自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)ACC(Adaptive Cruise Control)是一種構(gòu)想于20世紀(jì)70年代末期的汽車安全性輔助駕駛系統(tǒng)。在超車、倒車、換道、大霧、雨天等易發(fā)生危險(xiǎn)的情況下隨時(shí)以聲、光形式向駕駛員提供汽車周圍必要的信息，并可自動(dòng)采取措施，有效防止事故發(fā)生。據(jù)報(bào)載，全世界每年因交通事故死亡的人數(shù)約50萬，因此汽車的安全性對(duì)人類生命財(cái)產(chǎn)的影響是不言而喻的。過去，汽車安全設(shè)計(jì)主要考慮被動(dòng)安全系統(tǒng)，如設(shè)置安全帶、安全氣囊、保險(xiǎn)杠等。未來汽車電子控制的重要發(fā)展方向之一是汽車安全領(lǐng)域，并向幾個(gè)方向發(fā)展：利用雷達(dá)技術(shù)和車載攝像技術(shù)開發(fā)各種自動(dòng)避撞系統(tǒng)；利用近紅外技術(shù)開發(fā)各種能監(jiān)測(cè)駕駛員行為的安全系統(tǒng)；高性能的輪胎綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；自適應(yīng)自動(dòng)巡航控制系統(tǒng)；駕駛員身份識(shí)別系統(tǒng)；安全氣囊和ABS/ASR。當(dāng)主車前方無行駛車輛時(shí)，主車將處于普通的巡航行駛狀態(tài)，ACC系統(tǒng)按照設(shè)定的行駛車速對(duì)車輛進(jìn)行勻速控制。ACC ECU根據(jù)駕駛員所設(shè)定的安全車距及巡航行駛速度，結(jié)合雷達(dá)傳送來的信息確定主車的行駛狀態(tài)。我國一些高等院校和汽研機(jī)構(gòu)正對(duì)ACC技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行跟蹤研究。但是如果前方低速車輛突然并線，或本車道突然出現(xiàn)障礙物，ACC必須緊急制動(dòng)防止碰撞發(fā)生。通過實(shí)驗(yàn)臺(tái)和實(shí)車試驗(yàn)，證明基于該控制策略開發(fā)電子節(jié)氣門控制器的控制效果良好[6]。在現(xiàn)有上、下位控制器的基礎(chǔ)上增加模式切換層，通過將車輛縱向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)劃分為八種工況，使得系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際工況條件選擇最優(yōu)的控制模式，并采用加速度加權(quán)平均算法提高模式切換的準(zhǔn)確性和輸出連續(xù)性。實(shí)車試驗(yàn)證明，制動(dòng)壓力和加速度控制效果都達(dá)到了自適應(yīng)巡航系統(tǒng)對(duì)主動(dòng)制動(dòng)控制的要求。為解決各控制模式切換過程中加速度發(fā)生突變的問題，提出一種基于零期望加速度曲線的切換策略，并對(duì)消除各控制模式切換過程中控制量抖振的問題進(jìn)行研究，最后通過實(shí)際道路試驗(yàn)對(duì)所設(shè)計(jì)的ACC控制模式及其切換策略的合理性進(jìn)行驗(yàn)證。為了實(shí)現(xiàn)汽車自適應(yīng)巡航控制(ACC )的目的，在已有基于ACC制動(dòng)系模型的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了應(yīng)用于ACC的汽車縱向動(dòng)力學(xué)模型，引入發(fā)動(dòng)機(jī)二狀態(tài)模型，給出了驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)的切換標(biāo)準(zhǔn)，建立了汽車縱向動(dòng)力學(xué)模型，并以Santana轎車參數(shù)為例，利用DSC控制算法建立了模擬仿真程序，對(duì)ACC典型工況進(jìn)行了仿真。另外，根據(jù)期望加速度和期望速度控制油門開度的控制策略各有優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際利用中應(yīng)根據(jù)被控對(duì)象進(jìn)行選擇或者把兩種控制策略結(jié)為一體，共同控制車輛油門開度[15]。理論分析和仿真結(jié)果表明該控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)的響應(yīng)速度快，超調(diào)量少，過渡過程時(shí)間短，振蕩次數(shù)小，具有較強(qiáng)的魯棒性，同時(shí)該優(yōu)化準(zhǔn)則為其它非線性控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了一個(gè)新的方法和思路。使之成為當(dāng)前ACC系統(tǒng)研制、開發(fā)的主流。該公司開發(fā)出采用微波雷達(dá)技術(shù)和紅外傳感技術(shù)兩類ACC產(chǎn)品，可探測(cè)出前方150m范圍內(nèi)的目標(biāo)車輛與主車間的車距和相對(duì)速度，在自動(dòng)進(jìn)行安全車距控制時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系工作穩(wěn)定，乘坐舒適。結(jié)果表明，這三種不同的建模模式可能會(huì)導(dǎo)致在不同的流量穩(wěn)定性，除非控制策略和交通流量動(dòng)態(tài)一直被抽象為不同的模式。為進(jìn)一步評(píng)估自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的車輛和人為控制的交通相互作用的情況，提出了對(duì)人為駕駛模型和自適應(yīng)巡航系統(tǒng)進(jìn)行微觀仿真的方法。2008年荷蘭代爾夫特理工大學(xué)的Daniele Corona 和Bart De Schutter提出了智能車輛的自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)MPCPWA控制方法的對(duì)照基準(zhǔn)。通過簡(jiǎn)單的非線性PI和PID控制器，并結(jié)合時(shí)間與線性控制的魯棒性和抗風(fēng)屬性的最優(yōu)性，說明PID算法控制能夠很好的應(yīng)用于車輛的縱向間距控制。2012年德國航空航天中心的Bernhard Kloiber, Thomas Strang和Fabian de Ponte Muller提出了滑流合作自適應(yīng)巡航控制(SCACC)在電動(dòng)車概念智能系統(tǒng)的應(yīng)用。2總結(jié)與展望車輛自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)是在傳統(tǒng)定速巡航控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新一代輔助駕駛系統(tǒng)，使用ACC系統(tǒng)可以減輕駕駛負(fù)擔(dān)，減少錯(cuò)誤駕駛和疲勞駕駛引起的交通事故，提高乘車舒適性，增大道路交通通行能力，減少燃油消耗和廢氣排放。對(duì)主目標(biāo)進(jìn)行跟蹤的另外一個(gè)好處就是可以根據(jù)主目標(biāo)的運(yùn)行情況來預(yù)測(cè)出主車在未來時(shí)間內(nèi)