基于模型预测控制的汽车自适应巡航分层控制

摘要

自适应巡航系统能够提高汽车的驾驶舒适性和安全性,以模型预测控制方法为基础,设计一种电动汽车自适应巡航分层控制器,其中上层控制器采用模型预测控制器(MPC)实现对需求加、减速度的计算,下层控制器通过驱动/制动切换逻辑确定起作用的车辆系统(驱动系统(轮毂电机)/制动系统),并根据车辆逆纵向动力学模型计算所需的驱动/制动力.为验证所设计自适应巡航分层控制器的有效性,采用MATLAB/Simulink(自适应巡航分层控制器,驱动/制动系统控制器)和Carsim(车辆模型)软件建立系统的仿真模型,分别对等速+等加速+等减速和等速+变加速+变减速2种工况进行仿真.仿真结果表明,所设计的自适应巡航分层控制器能够使巡航车辆准确地跟踪目标车辆.