[发明专利]基于自车标定和模糊控制的自适应巡航控制方法和系统

说明书

本发明实施例提供一种基于自车标定和模糊控制的自适应巡航控制方法和系统，利用最小二乘辨识的方式标定出自车的纵向特性，结合模糊PID的控制方法，达到接近实际驾驶人的开车方式，既能提高纵向控制性能，又能提高舒适性和燃油经济性；减轻了驾驶员的负担,从而减少或避免了交通事故的发生，减少了不必要的车速变化，可以最大限度地节省燃料，降低排气污染，提高汽车的动力性能和乘坐的舒适性。

技术领域

本发明实施例涉及自动驾驶控制技术领域，尤其涉及一种基于自车标定和模糊控制的自适应巡航控制方法和系统。

背景技术

随着我国高速公路网建设纵横迅速延伸，自动巡航控制也具备了广泛的发展和应用前景。科技的发展使相应电子技术在汽车上应用得越来越广泛，汽车电子化程度越来越高。特别是微控制器进入汽车控制领域后，给汽车发展带来了划时代的变化,汽车的动力性、操作稳定性、安全性、燃油经济性、对环境的友好性都得到了大幅提升。在大陆型国家，驾驶汽车长途行驶的机会较多，而且在高速公路上行驶时变换车速的频率及范围都较少，能以较稳定的车速行驶。

采用了汽车巡航控制系统后，当车辆在高速公路上长时间行车时，驾驶员就不用再去控制油门踏板。这减轻了驾驶员的负担，从而减少或避免了交通事故的发生，而传统巡航系统的操控性能差，燃油效率，并不能满足安全性、舒适性和节能性的需求。

发明内容

本发明实施例提供一种基于自车标定和模糊控制的自适应巡航控制方法和系统，以解决现有技术中巡航系统的操控性能差，燃油效率的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种基于自车标定和模糊控制的自适应巡航控制方法，包括：

S1、建立油门开度与加速度、速度的第一标定图，以及刹车踏板行程与加速度、速度的第二标定图；

S2、以巡航控制系统的速度误差绝对值和速度误差变化率绝对值作为比例积分微分模糊PID控制器的输入语言变量，以目标车速为输入、实际车速为输出训练模糊PID控制器，得到PID控制参数选择的模糊规则表；

S3、基于所述第一标定图和所述第二标定图，基于插值法获取所述模糊规则表中的PID控制参数，以输出给巡航控制系统。

作为优选的，所述步骤S1具体包括：

基于预设时间阈值内车辆实际的油门输入、刹车踏板输入，以及汽车动力学模型的状态输出，确定车辆的速度、加速度、油门开度、刹车踏板行程；

基于车辆的油门开度与速度、加速度的对应关系构建第一标定图，基于刹车踏板行程与速度、加速度的对应关系构建第二标定图。

作为优选的，所述步骤S2具体包括：

S21、确定车辆行驶时巡航控制系统的速度误差绝对值和速度误差变化率绝对值，以所述速度误差绝对值和所述速度误差变化率绝对值作为模糊PID控制器的输入语言变量；

S22、建立所述速度误差绝对值和所述速度误差变化率绝对值变化时，所述模糊PID控制器中比例调节系数、积分调节系数和微分调节系数的取值规则；

S23、以所述速度误差绝对值和所述速度误差变化率绝对值为语言输入变量，以比例调节系数修正参数、积分调节系数修正参数和微分调节系数修正参数为输出语言变量，分别建立比例调节系数修正参数、积分调节系数修正参数和微分调节系数修正参数的模糊规则表。

作为优选的，所述步骤S21还包括：

定义输入语言变量及输入语言变量的模糊子集，输出语言变量及输出语言变量的模糊子集；

以巡航控制系统的速度误差绝对值|E|和速度误差变化率绝对值|EC|作为模糊PID控制器的输入语言变量，确定速度误差绝对值|E|和速度误差变化率绝对值|EC|的模糊子集：