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绪论¶
车载电子控制系统：
- 动力系统：TCS：牵引力控制系统
- 转向系统：EPS：电子助力系统
- 制动系统：ABS
- ACC：自适应巡航系统
智能驾驶控制系统：
英文名称
- ADAS: 驾驶辅助系统 (Advanced Driving Assistance System)
- ACC: 自适应巡航系统 (Adaptive Cruise Control)
- DAC: 驾驶员警示系统 (Driver Alert Control)
- LDWS: 车道保持系统 (Lane Departure Warning System)
- APS: 自动泊车系统 (Automated Parking System)
- AEB: 自动紧急制动系统 (Autonomous Emergency Brake)
- ITS: 智能交通系统 (Intelligent Transport System)
自动驾驶的分级¶
分为 5 级：
- L 0：应急辅助
- L 1：部分辅助驾驶：只实现车道保持、自适应巡航中的一项操作
- L 2：组合辅助驾驶：具有复合功能的
- L 3：有条件自动驾驶：在某个特定的驾驶条件下可以完全不需驾驶员控制汽车（半自动驾驶）
- L 4：高度自动驾驶：系统完全自动控制车辆，全程检测交通环境，能够实现所有的驾驶目标
- L 5：完全自动驾驶：完全控制车辆，我们的终极目标
基于 V 模型的车辆控制器开发¶
V 字型的
- 首先在软件中（matlab，carsim）进行控制策略和软件中的仿真——SIL（软件在环测试）
-
之后再将原来的车辆模型换成真实的车辆，仍然使用虚拟的控制器
NI 实时控制器，控制器模型可以驱动连续的模拟电信号（电脑上的控制器模型是数字信号，不能直接驱动车辆） -
之后引入真实的控制器
- 使用真实的控制器驱动虚拟的车辆模型——HIL（硬件在环测试），这里的 carsim 是在线的 carsim RT，可以测试真实的控制器
- 最后我们在实车上试验进行标定
本次课程的重点就是上面的 V 字图的左上角的两个虚拟的模型搭建
离线仿真测试结果
课时安排¶
控制系统导论¶
组成¶
控制系统：由相互关联的元件按照一定的结构构成的，能够提供预期的系统响应
- 闭环
- 开环控制
闭环是可以控制扰动的（抵挡）
分类¶
- 控制理论
- 经典控制理论
- 现代控制理论：状态空间描述（微分方程式）作为数学模型，利用计算机作为系统建模分析
适应于非线性、时变的
在时域内利用空间分析来研究与解决多输入多输出系统的最优控制问题
最大值原理、动态规划、卡尔曼滤波
系统建模与传递函数¶
建立被控对象模型、控制模型
物理系统数学建模的方法¶
建模的方法
- 实验法：由试验数据进行整理，并拟合比较接近实际系统的数学模型，适用于复杂系统
- 分析法：按照相关的规律（牛顿定理等），建立数学模型，适用于简单的系统
列出系统微分方程的一般步骤：
- 确定系统的输入量、扰动量、输出量
- 列出各个环节的动态微分方程
- 消除中间变量，导出系统的输入输出的微分方程
-
整理系统的微分方程
最后得到的是：\[ R_{1}C_{1}R_{2}C_{2}\frac{d^{2}u_{2}}{dt^{2}}+\left(R_{1}C_{1}+R_{2}C_{2}\right)\frac{du_{2}}{dt}+u_{2}=u_{1} \]等式的左边：输出相关量（要调节的物理量）；右边：输入量解答