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汽车自适应巡航控制系统的控制理论与发展趋势
作者：袁小慧归文强来源：《科教导刊电子版》2015年第19期
摘要介绍了汽车自适应巡航控制（ACC）系统的架构与工作原理，综述了ACC系统的控制理论的研究现状，并指出了ACC的发展趋势。关键词ACC控制算法分层控制发展趋势中图分类号：U4636文献标识码：A汽车自适应巡航控制（adaptivecruiseco
trol，ACC）系统是定速巡航控制（cruiseco
trol，CC）系统的提升和扩展，除了定速巡航功能外，还获取前方道路信息，并基于与前车的间距和相对速度等信息，控制本车的节气门开度和制动力矩，调节其纵向速度，使其相对前车以合适的安全间距行驶。采用该系统对于提高汽车行驶的安全性、舒适性和节能性，降低驾驶员的工作负担，提高道路的通行能力具有重要意义。1ACC系统的架构汽车自适应巡航控制系统架构如图1所示，包括信号采集单元、信号控制单元、执行单元和人机交互界面等4部分。信息采集单元主要采集本车状态信息与行车环境等信息，如前车与本车间距和相对速度等；信号控制单元根据车载传感器采集到的行驶信息，确定本车的控制方案，并调节油门控制单元或刹车制动执行单元；执行单元根据信号控制单元发出的指令动作，主要包括油门踏板、刹车踏板等；人机交互界面供驾驶员对ACC系统进行功能选择和参数设定。2ACC控制理论ACC信号控制单元是ACC系统的“大脑”，在ACC系统的信号控制单元中，如何构造ACC系统的控制算法，调节节气门开度角和刹车压力等，使车辆按照间距在ACC系统的下层控制中，主要实现执行器的切换逻辑以及各执行机构的控制算法。针对不同执行器的切换逻辑设计，目前，研究主要采用阈值切换原则：当上层控制算法计算的期望加速度大于给定阈值时，ACC采用油门驱动控制，反之采用刹车制动控制。3ACC系统的发展趋势
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目前，汽车ACC系统在国内外已有了一定的发展，但国内外对于ACC系统的研究还有一些技术问题需要完善，主要有控制算法对于环境适应性差，误报率比较高，缺少与诸如防抱死控制系统、预警系统等的集成等。ACC系统的未来发展趋势如下：31传感器技术ACC系统对于环境的适应性比较差，只是针对典型行驶工况设计，弯道路况时误报率比较高，需要采用诸如车辆雷达测距传感器、计算机视觉信息等多传感器融合技术减少ACC系统误报率，更好确定汽车的行驶状态。32集成化技术为了降低成本，促进各系统间的内在关联，汽车各系r