AFS弯道随动转向系统研究与开发

摘要

汽车夜间照明不足是汽车安全问题的一大隐患。在欧美等发达国家,旨在解决该问题的汽车自适应前照灯系统(AFS:Adaptive front lighting system)已经得到了近十年的深入研究,目前已经进入实用型阶段,车载 AFS产品已经在一些中高档车型配备使用。而同样深受该问题困扰的我国,对该技术的研究起步较晚,仅有少数机构在进行自主研发,总体还处于引进消化阶段,虽然也取得了一些阶段性的成果,但仍未形成具有自主知识产权的核心技术产品。因此本课题展开了对汽车AFS系统的前照灯自适应弯道随动功能的研究和开发。　　汽车前照灯自适应弯道随动功能就是汽车在夜间进入弯道的过程中能够自动调节前照灯的照射角度以期获得合理的照明效果,提高汽车行驶安全性和舒适性。本文研制的样机控制对象为上海斯柯达昊锐车型SK-98760型前照灯总成,论文深入研究分析了SK-98760前照灯总成的调节机构,建立了步进电机与大灯转角的对应关系,设计了调节机构的误差补偿方案,保证了步进电机对车灯调节精度。同时结合对 ECE法规的分析,获得不同弯道半径下弯道内外侧车灯最大转角数据,在此基础上建立了基于最小安全视距车灯转角控制策略,及基于PD算法执行机构调节控制方案,并在lucidshape软件平台上进行了夜间弯道随动功能的模拟仿真。　　最后完成了系统的硬件和软件设计,系统样机的制作及系统性能的实验,实现了SK-98760型前照灯的水平自动调节功能,为项目进一步研究开发奠定了良好的基础。

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第一章 绪 论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 汽车自适应前照灯系统的发展趋势

1.4 课题研究的主要内容

第二章 前照灯弯道随动控制策略及关键技术研究

2.1 前照灯弯道随动控制原理

2.2 弯道随动控制的关键技术

2.3 系统控制策略

第三章 前照灯弯道自适应随动控制系统硬件研制

3.1 系统总体结构设计

3.2 系统样机设计与实现

3.3 系统样机制版

第四章 系统软件设计

4.1 主程序设计

4.2 数据采集程序

4.3 车灯转角决策子程序

4.4 调节机构的误差补偿程序

4.5 PD控制程序

第五章 系统实验与结果分析

5.1 系统功能演示实验

5.2 调节机构的误差补偿实验

5.3 PD控制方法仿真及其实验

5.4 光学软件lucidshape下的仿真

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

附 录 1

附 录 2

附 录 3

攻读硕士期间发表的论文和参与的科研项目