【正文】 進行自動換檔、減速。這一系統(tǒng)只具有車輛間的距離監(jiān)測和報警功能，無法實現(xiàn)對車輛速度的控制。美國的伊頓(EATON)公司自1971年就一直從事這方面產(chǎn)品的開發(fā)和研制。理論分析和仿真結(jié)果表明該控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)的響應速度快，超調(diào)量少，過渡過程時間短，振蕩次數(shù)小，具有較強的魯棒性，同時該優(yōu)化準則為其它非線性控制系統(tǒng)設計提供了一個新的方法和思路。2006年海軍工程大學的張振海、朱石堅,、樓京俊等人提出了汽車巡航自適應PI控制系統(tǒng)設計。然后基于最優(yōu)控制和PID控制設計了自適應巡航控制器，對典型的ACC行駛工況進行了聯(lián)合仿真?；趯恿鲃酉到y(tǒng)的非線性特性及輪胎模型的滑移特性對車輛縱向動力學特性的影響的分析，首先建立了相對完整的動力傳動系統(tǒng)模型，獲得了該模型的穩(wěn)態(tài)逆向動力學特性曲線；然后基于模糊邏輯和滑?？刂评碚撛O計自適應巡航控制系統(tǒng)，使被控車輛能夠準確跟蹤期望加速度；最后，利用計算機仿真技術(shù)驗證了自適應巡航控制系統(tǒng)在加速行駛、車輛跟蹤和制動減速等復雜行駛工況下的跟蹤性和適應性[16]。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，在實際利用中應根據(jù)被控對象進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]。ACC系統(tǒng)能夠根據(jù)雷達等傳感器檢測到的前方車輛行駛信息，并自動控制本車的油門開度和制動強度，實現(xiàn)自適應巡航行駛，通過對車輛行駛縱向阻力特性的分析，針對目前廣泛使用的基于目標加速度的油門開度控制策略受車輛裝載質(zhì)量影響較大的情況，利用功率平衡原理，提出了1種基于目標車速的油門開度控制策略，并利用PreScan軟件對基于目標車速的油門開度控制策略進行了仿真實驗，仿真結(jié)果表明了該控制策略有效的避免了整車裝載質(zhì)量變化對控制目標的影響。下一步將根據(jù)發(fā)動機的動力特性，在保證速度跟蹤精度的同時，考慮發(fā)動機燃料供給和功率之間最佳配合關系，開發(fā)汽車巡航控制算法，并通過試驗驗證巡航控制對汽車環(huán)境的影響[14]。2007年吉林大學的李向瑜、高振海等人從定量分析巡航控制對降低汽車燃油消耗和排放污染物影響的角度出發(fā)，利用AVL/Cruise軟件建立了一套包括汽車排放子模型在內(nèi)的整車縱向動力學模型，并在巡航模糊控制器基礎上提出了一套新的巡航自適應模糊PID控制算法。為了實現(xiàn)汽車自適應巡航控制(ACC )的目的，在已有基于ACC制動系模型的基礎上，推導了應用于ACC的汽車縱向動力學模型，引入發(fā)動機二狀態(tài)模型，給出了驅(qū)動與制動的切換標準，建立了汽車縱向動力學模型，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ACC典型工況進行了仿真?；谀Ｐ皖A測控制理論設計了兼顧電動車加速度經(jīng)濟性與跟蹤誤差安全性的自適應巡航控制算法，仿真和實車試驗均表明，所設計的算法能兼顧系統(tǒng)的經(jīng)濟性與安全性[12]。以某電動車為研究對象，首先搭建基于加速度的電動車經(jīng)濟性分析系統(tǒng)進行仿真，結(jié)合仿真結(jié)果提出用加速度量化表征電動車經(jīng)濟性的方法，接著設計綜合電動車加速度經(jīng)濟性與跟蹤誤差安全性的控制策略，采用模型預測控制(model predictive control,MPC)理論實現(xiàn)控制算法，解決節(jié)能與安全的協(xié)同優(yōu)化問題，最后建立系統(tǒng)仿真平臺并基于PI電動車搭載該系統(tǒng)，在前車加速度正弦規(guī)律變化的跟車工況下，利用仿真和實車試驗分別驗證系統(tǒng)的性能。在切換規(guī)則中設定過渡區(qū)域并在該區(qū)域中采用加權(quán)平均控制算法后，ACC各控制模式能夠依據(jù)行駛工況的不同實現(xiàn)平穩(wěn)切換，更能滿足系統(tǒng)舒適性和可靠性的要求[11]。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，并對消除各控制模式切換過程中控制量抖振的問題進行研究，最后通過實際道路試驗對所設計的ACC控制模式及其切換策略的合理性進行驗證。但不能忽視粒子濾波固有的退化問題，而且隨著粒子數(shù)目增加，系統(tǒng)時間復雜度呈現(xiàn)級數(shù)提高，還需要進一步研究[10]。結(jié)果表明，在非線性強的條件下，通過嵌入卡爾曼預測器的粒子濾波跟蹤算法明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的基于顏色粒子濾波算法，也提高了算法的實時性。2009年清華大學和中國汽車技術(shù)研究中心的王斌、王仁廣、吳利軍等人基于模糊控制理論設計了自適應巡航控制(ACC)分層控制器,并根據(jù)車輛的實際行駛特性確定ACC節(jié)氣門調(diào)節(jié)模式和制動干預模式的切換條件,設計了ACC可變輸出論域模糊控制算法，并進行了ACC典型工況的仿真。實車試驗證明，制動壓力和加速度控制效果都達到了自適應巡航系統(tǒng)對主動制動控制的要求。對主動制動采用基于加速度的控制方案，給出了主動制動系統(tǒng)的硬件組成。因此在復雜工況下，所設計的ACC控制模式及切換邏輯仍能保持良好的動態(tài)跟車性能與舒適性，具有明顯的工程應用價值[8]?；诿糠N模式側(cè)重的控制目標，設計相應的上位控制器并對其控制參數(shù)進行整定，從而改善了系統(tǒng)整體的控制品質(zhì)。在現(xiàn)有上、下位控制器的基礎上增加模式切換層，通過將車輛縱向運動狀態(tài)劃分為八種工況，使得系統(tǒng)根據(jù)實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確性和輸出連續(xù)性。同年，上述團隊又提出了提出一種多模式自適應巡航控制策略。在此基礎上，通過定速巡航實驗和穩(wěn)態(tài)跟車實驗對所設計的控制算法進行了實車驗證。在上層控制中，設計了一種基于駕駛員穩(wěn)態(tài)跟車特性的線性跟車算法和可供選擇的安全車距模型；在下層控制中研究了基于逆查詢表的速度閉環(huán)控制策略。通過實驗臺和實車試驗，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]。在改裝的捷達GTX轎車上研究ACC系統(tǒng)中電子節(jié)氣門的控制策略。根據(jù)所得的極限工況判定條件和主車最大制動減速度典型值將ACC工作區(qū)域劃分為3部分，明確了ACC的有效工作區(qū)域，在汽車進入極限區(qū)域后提示駕駛員規(guī)避，防止汽車進一步進入危險區(qū)域[5]。通過確定ACC極限工況的判定條件，可以明確考慮最危險的目標車緊急制動工況，確立了ACC實際應用中極限工況的判定條件。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必須緊急制動防止碰撞發(fā)生。2008年北京理工大學何瑋、劉昭度、佀海等人基于自適應巡航系統(tǒng)(ACC)主、目標車的運動學分析，得到了在目標車減速度較大和較小情況下ACC極限工況的理論判定條件。這種設計方案使ACC系統(tǒng)直接同車輛上的制動系統(tǒng)相關聯(lián)，在對車輛進行速度調(diào)節(jié)時，不但可以利用節(jié)氣門、自動變速器，還可以直接利用制動系統(tǒng)。北京理工大學劉昭度、吳利軍、裴曉飛、崔海峰等人針對當前ACC系統(tǒng)多是基于CCS系統(tǒng)開發(fā)，對車輛速度的調(diào)節(jié)主要是通過控制節(jié)氣門開度和自動換檔來實現(xiàn)，提出了將ACC系統(tǒng)與車輛制動和防滑控制系統(tǒng)ABS/ASR相集成構(gòu)成ABS/ASR/ACC系統(tǒng)的設計方案。我國一些高等院校和汽研機構(gòu)正對ACC技術(shù)的發(fā)展進行跟蹤研究。分層控制，即上層控制器依據(jù)傳感器采集到的車距和相對速度，以及駕駛員設定的車輛時距和巡航速度來決定車輛的縱向加速度。目前，國內(nèi)外車輛ACC的典型控制算法主要有分工況控制和分層控制兩種。 ACC系統(tǒng)的基本組成國內(nèi)外對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。ACC ECU根據(jù)駕駛員所設定的安全車距及巡航行駛速度，結(jié)合雷達傳送來的信息確定主車的行駛狀態(tài)。在恢復行駛速度后，ACC系統(tǒng)又轉(zhuǎn)入對主車的勻速控制。當ACC系統(tǒng)將主車減速至理想的目標值之后采用跟隨控制，與目標車輛以相同的速度行駛。當主車前方無行駛車輛時，主車將處于普通的巡航行駛狀態(tài)，ACC系統(tǒng)按照設定的行駛車速對車輛進行勻速控制。ACC系統(tǒng)共有4種典型的操作, ： ACC的典型操作駕駛員可通過設置在儀表盤上的人機交互界面(MMI)啟動或清除自適應巡航控制系統(tǒng)。它將汽車自動巡航控制系統(tǒng)CCS(Cruise Control System)和車輛前向撞擊報警系統(tǒng)FCWS(Forw