电动汽车智能控制系统研究

论文题目: 电动汽车智能控制系统研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 计算机技术

作者: 张晔

导师: 赵跃龙,肖正文

关键词: 电动汽车,智能驾驶,总线,开关磁阻电动机,规则自修正模糊控制算法

文献来源: 中南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 电动汽车是指以车载电源为动力,用电动机驱动车轮行驶,且满足道路安全法规对汽车的各项要求的车辆。无论从环境保护、节约能源,还是安全可靠性方面,电动汽车都具有重要意义。随着技术的发展进步,电动汽车的各项性能指标将会接近内燃机汽车,必将成为未来的先进交通工具之一。 本文在分析了电动汽车的发展现状和发展趋势的基础上,论述了电动汽车的总体设计原则,从几个方面对电动汽车的智能控制系统进行了设计研究,包括:电动汽车电气传动系统,电动汽车数字控制系统,电动汽车路况识别技术,电动汽车路径规划与路径控制技术,电动汽车智能驾驶系统及电动汽车控制系统仿真研究。同时,考虑到车载智能驾驶系统工作环境十分恶劣,电磁干扰严重,本文还进行了电动汽车控制系统的抗干扰设计,以保证系统稳定可靠地工作。 由于电动汽车智能驾驶系统涉及的内容较多,本文采用80C196KC单片机,重点进行了基于CAN总线的电动汽车数字控制系统、开关磁阻电机调速系统、智能驾驶系统三个部分的总体设计及软、硬件设计,绘制了有关系统结构图,硬件电路图及软件程序框图,并给出了详细说明。在各系统的控制算法选择中,通过分析对比,本文采用了二维规则自修正模糊控制算法,既可保证系统的控制精度及获得良好的控制性能,又可以简化计算,保证系统良好的实时性。 本文采用MATLAB软件对开关磁阻电机调速系统和自动驾驶系统进行了仿真研究,绘制了仿真框图,给出了仿真结果。各部分的仿真结果表明了设计的合理性及方案的可行性。

论文目录:

摘要

英文摘要

第一章 绪论

1.1 电动汽车—未来的先进交通工具

1.2 电动汽车的现状与发展趋势

1.3 国外电动汽车的研制动态

1.4 电动汽车关键技术的发展状况

1.5 电动汽车控制系统的进展

1.6 电动汽车的总体设计原则

1.7 电动汽车自动驾驶与自动化公路

第二章 电动汽车电气传动系统

2.1 电动汽车对电气传动系统的要求

2.2 国外电动汽车电气传动的发展概况

2.3 电动汽车电气传动方案的比较与选择

2.3.1 电动汽车电气传动系统概述

2.3.2 电动汽车永磁同步电动机传动系统

2.3.3 电动汽车永磁无刷直流电动机传动系统

2.3.4 电动汽车异步电机传动系统

2.3.5 电动汽车开关磁阻电机传动系统

2.3.6 电动汽车电气传动系统的选择

2.4 电动汽车制动能量回馈控制策略

2.5 电力电子技术在电动汽车传动系统中的应用

2.6 基于单片机的开关磁阻电机调速系统

2.6.1 控制器的硬件设计

2.6.2 控制算法设计

2.6.3 控制器的软件设计

第三章 电动汽车数字控制系统

3.1 汽车控制技术发展趋势

3.2 电动汽车控制系统的进展

3.3 电动汽车动力学及其非线性控制理论研究

3.4 电动汽车控制算法研究

3.5 基于CAN总线的电动汽车数字控制系统

第四章 电动汽车路况识别技术

4.1 路况识别概论

4.1.1 路况识别与行车安全

4.1.2 路况识别与自动驾驶

4.1.3 路况识别技术

4.2 基于运动模型的道路识别

4.3 基于知识的道路图像理解系统

4.4 基于视觉的道路识别

4.5 基于神经网络的道路识别

4.6 基于多传感器的路况识别系统的设计方案

4.6.1 超声波测距系统

4.6.2 光电传感器电路

4.6.3 图像采集与识别系统

第五章 电动汽车路径规划与路径控制

5.1 路径规划概述

5.2 路径规划方法研究

5.2.1 基于模糊逻辑算法的路径规划方法

5.2.2 基于遗传算法的路径规划方法

5.2.3 基于神经网络的路径规划方法

5.2.4 基于视觉反馈的路径规划方法

5.2.5 滚动路径规划的理论与方法

5.2.6 无碰撞路径规划方法

5.3 路径跟踪控制方法研究

5.3.1 解非线性极小极大问题的路径跟踪算法

5.3.2 ALV路径跟踪模糊控制

5.3.3 电动汽车的预见控制方法

5.3.4 基于神经网络的路径控制方法

5.3.5 大转向跟踪控制

5.3.6 基于模糊控制的路径跟踪中的偏差纠正

5.4 电动汽车的路径规划与控制算法

5.4.1 电动汽车的路径规划

5.4.2 电动汽车的路径控制

第六章 电动汽车智能驾驶系统

6.1 汽车自动驾驶系统概述

6.2 汽车自动驾驶系统的关键技术

6.3 基于路径跟踪的汽车自动驾驶系统

6.4 汽车转向控制系统

6.5 汽车自动驾驶纵向控制技术

6.6 汽车换档智能决策系统

6.7 电动汽车智能驾驶系统

第七章 电动汽车控制系统仿真研究

7.1 开关磁阻电机调速系统仿真研究

7.2 汽车自动驾驶系统仿真研究

第八章 电动汽车控制系统的抗干扰技术

8.1 电动汽车控制系统的电磁兼容性分析

8.2 电动汽车控制系统电磁干扰的抑制

8.3 电动汽车控制系统的抗干扰设计

第九章 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间主要研究成果

发布时间: 2006-03-28

参考文献

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