发布时间 : 星期一 文章基于simulink汽车速度控制系统的设计与仿真更新完毕开始阅读ab4ffc3e182e453610661ed9ad51f01dc28157d4
基于simulink汽车速度控制系统的设计与仿真
基于simulink汽车速度控制系统的设计与仿真
摘要：目前许多汽车把汽车速度控制系统作为配属设备或选配设备。汽车装有
汽车速度控制系统后，当驾驶员启动这一装置并进行一些简单的设置后，该装置可自动保持某一恒定速度行驶，而不踩油门。由于电子系统能准确地控制车辆的速度，从而使高速行驶的车辆更加安全、平稳。
在文中，首先对汽车的运动原理进行分析，建立控制系统简化模型，根据研究对象的物理特性建立起汽车速度控制控制系统的微分方程，再将该微分方程进行线性化处理，运用PID控制理论的方法对汽车速度控制控制系统进行分析和控制。然后对汽车速度控制系统进行设计分析，在已有的模型下，对设计的汽车速度控制系统进行Matlab语言仿真。 关键词：速度控制系统 PID控制 仿真
指导老师签名:
Design and Simulation of the vehicle speed
control system
基于simulink汽车速度控制系统的设计与仿真
Student name Class: Supervisor:
Abstract: At present, many cars make car speed control system as an attachment
device or optional equipment. The car is fitted with the motor speed control system, when the driver start the device and make some simple settings, the device can automatically maintain a constant speed, and do not step on the accelerator. Because the electronic system can accurately control the speed of the vehicle, so that the high-speed vehicles more secure, stable.
In this paper, the first principle of the movement of automobile is analyzed, establishing control system is simplified model, based on physical characteristics of the research object to establish the vehicle speed control differential equation of the control system, then the differential equation is linearized by using the method of control theory, analyze and control the motor speed control system. Then the design of the vehicle speed control system, the existing model, to design vehicle speed control system simulation language Matlab.
Keyword：Speed control system PID control simulation
Signature of Supervisor:
目录
1绪论 ................................................................................................. 1
基于simulink汽车速度控制系统的设计与仿真
1.1选题的依据及课题意义................................................................................... 1 1.2汽车速度控制研究概况及发展趋势............................................................... 1
2速度控制系统的简述 ..................................................................... 3
2.1汽车速度控制系统原理................................................................................... 3 2.2速度控制系统的分类....................................................................................... 3 2.3速度控制系统的基本用途............................................................................... 4 2.4电子式多功能速度控制系统功能................................................................... 4
3系统模型建立及性能分析 ............................................................. 6
3.1汽车受力分析................................................................................................... 6 3.2行驶汽车仿真模型........................................................................................... 7 3.3 动态性能和稳态性能指标.............................................................................. 8
4 PID控制器 .................................................................................... 10
4.1 PID控制简述 ................................................................................................. 10
4.2 PID控制规律 ................................................................................................. 10 4.3 PID作用分析 ................................................................................................. 14
5 系统仿真及结果分析 .................................................................. 15
5.1 SIMULINK简介 ............................................................................................ 15 5.2实验方案选择................................................................................................. 15 5.2.1采用P控制 ................................................................................................ 15 5.2.2采用PI控制 ............................................................................................... 20 5.2.3采用PID控制 ............................................................................................ 22 5.3实验结果分析................................................................................................. 25
总结 .................................................................................................. 26 参考文献 .......................................................................................... 27 致 谢 .............................................................................................. 28
1绪论
1.1选题的依据及课题意义
随着汽车工业和公路运输业的发展，汽车将走进千家万户，驾驶人员非职业化的特 点将突出，车辆驾驶的自动化己成为汽车发展的主要趋势。跨入二十一世纪后，人们 需要更加舒适、简便和安全的交通工具，以适应快捷的生活节奏，因此对汽车的智能化 要求更加迫切，随着计算机和电子技术的不断发展，性能价格比不断提高，为汽车的优化提供了雄厚的物质基础，汽车实现智能化已不是梦想。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。 但若长途驾驶而右脚不得不踩油门踏板时，久而久之驾驶员就会感到疲劳，容易发生交 通事故。车辆自动变速器及其控制技术是智能汽车非常重要的内容，是汽车辅助驾驶系统和自动驾驶系统的基础，是目前我国智能汽车发展亟须解决的核心技术之一。 此外。汽车速度控制系统，又称为汽车巡航控制系统CCS(Cruise Control System)是汽，随着我国高速公路网建设纵横迅速延伸，自动速度控制也具备了广泛的发展 和应用前景车电子技术新装置之一，它实际上就是一种辅助驾驶系统。汽车定速速度控制装置的使用减轻了驾驶员操纵强度,减少了不必要的车速变化,提高了驾驶的舒适性和安全性。汽车速度控制系统研究分为两大部分，第一部分是系统硬件和运行 控制基础软件的开发，另一部分是速度控制算法的研究。本文主要研究第二部分。
1.2汽车速度控制研究概况及发展趋势
目前我国的自动速度控制装置仍处于研制阶段，具有自主知识产权的产品还未见报道。由于国内汽车研究起步较晚，技术相对落后，并且就目前我国公路状况和实际应用来说，对汽车速度控制系统的研究应用主要是以单车定速控制为主。目前，模拟汽车憾速控制器在我国已经投入生产和使用。例如：由江苏省仪征市速度设备厂生产的XD-1型汽车定速系统。
近几年，国内有许多科研机构和高校也开始了对电子式速度控制装置的研究。例如，北京理工大学应用PID方法对汽车速度控制进行的研究、由清华大学