基于LabVIEW和模糊PID的汽车巡航控制系统设计
使用LabVIEW进行自动驾驶系统的控制与优化

使用LabVIEW进行自动驾驶系统的控制与优化自动驾驶技术是当今汽车行业的热门话题之一。
随着科技的不断发展,自动驾驶系统正逐渐从概念走向实际应用。
而LabVIEW作为一款强大的工程软件平台,为开发和控制自动驾驶系统提供了极大的便利。
本文将介绍使用LabVIEW进行自动驾驶系统的控制与优化,并探讨其在未来的应用前景。
一、LabVIEW在自动驾驶系统中的应用自动驾驶系统依赖于各种传感器和控制器的实时数据输入和处理。
而LabVIEW作为一种图形化编程语言,可以简化代码的编写和调试过程,使开发人员能够更加高效地实现自动驾驶系统的控制和优化。
LabVIEW提供了丰富的工具和函数库,用于处理传感器数据、图像处理、路径规划、控制制动和加速等。
开发人员可以通过简单的拖拽和连接操作,构建自己的程序框图,并通过LabVIEW提供的模块进行数据处理和算法优化。
同时,LabVIEW还支持与汽车电子系统的通信接口,实现对车辆的实时控制。
二、LabVIEW在自动驾驶系统中的控制模块1. 传感器数据处理模块自动驾驶系统需要依靠多种传感器如雷达、激光雷达、摄像头等来获取车辆周围环境的信息。
LabVIEW提供了丰富的IVI和VISA函数库,用于实现传感器数据的读取和解析。
开发人员可以利用这些函数库,快速地从传感器中获取、处理和分析数据。
2. 图像处理模块自动驾驶系统的核心组成部分之一是图像处理模块。
通过摄像头获取到的图像数据,需要通过算法和处理流程进行分析,提取出路面交通标志、行人、车道线等关键信息。
LabVIEW提供了强大的图像处理工具包,例如特征提取、边缘检测和目标识别等,能够帮助开发人员实现复杂的图像处理操作。
3. 路径规划模块自动驾驶系统需要能够根据当前环境和路况,规划最优的行驶路径。
LabVIEW提供了多种路径规划算法,例如A*算法、Dijkstra算法和优化算法等,能够帮助开发人员实现自动驾驶系统的路径规划功能。
4. 控制策略模块自动驾驶系统的控制策略需要根据传感器数据和路径规划结果,进行实时的决策和控制。
基于Matlab和模糊PID的汽车巡航控制系统设计_仇成群

0 引 言
巡 航 控 制 系 统 ( cruise control system , 缩 写 为 CCS),又称为恒速行驶系统。驾驶员通过巡航控制开 关设定某一个车速,在巡航控制期间,当风力和道路坡 度变化引起的汽车行驶阻力变化,行驶车辆能够自动变 换节气门开度或者进行档位自动转换,能够按存储在微 电脑内的汽车燃料最佳经济性规律稳态行驶。汽车定速 巡航控制系统自从 20 世纪 60 年代末、70 年代初起, 全球各大著名汽车厂家就竞相研制并将其装配在各自 公司的高级轿车上,由于微电脑技术迅速发展、电路集 成化水平不断提高,到 21 世纪初期,汽车巡航控制系 统日趋成熟。巡航控制系统通常采用多模块控制,成本 相对昂贵,限速较高,一般在 40 km/h 以上,检修技术 较高。国内汽车制造起步晚,技术落后,目前国内对汽 车巡航系统的研究还不是很成熟,系统控制的精度和稳 定性不高[1-7]。
198
农业工程学报
2012 年
注:ROM 为只读存储器;RAM 为随机存储器;I/O 为输入输出接口;IC 为 集成电路板;CCS ECU 为巡航控制系统电控单元。
图 1 巡航控制系统组成图
Fig.1 Composition of cruise control system
注:|E|为速度误差绝对值;|EC|为速度误差变化率绝对值;Kp′为比例系数调 校参数;Ti′为积分系数调校参数;Td′为微分系数调校参数;Kp 为比例系数 参数;Ti 为积分系数参数;Td 为微分系数参数; 为比较环节;de/dt 为第 n 次速度误差与第 n-1 次速度误差的差值在采样周期内的变化(n 为大于 1 的自然数)。
1 模糊 PID 汽车巡航控制系统
1.1 传统 PID 控制在汽车巡航控制中的运用 CCS 由信号输入装置、巡航控制电控单元和执行器
基于模糊控制和PID控制自主车辆速度跟踪控制(含MATLAB仿真程序)

一、设计原理设计思想:油门控制采用增量式PID 控制算法,刹车控制采用模糊控制算法,最后通过选择规则进行选择控制量输入。
选择规则:首先定义速度偏差-50 km/h ≤e (k )≤50km/h ,-20≤ec= e (k )- e (k-1)≤20,阀值e swith =10km/h 。
若:e (k )<0① e (k )>- e swith and throttlr_1≠0 选择油门控制② 否则:先将油门控制量置0,再选择刹车控制 若:0<e (k ) 先选择刹车控制,再选择油门控制 若:e (k )=0 直接跳出选择 刹车控制:刹车采用模糊控制算法1.确定模糊语言变量e 基本论域取[-50,50],ec 基本论域取[-20,20],刹车控制量输出u 基本论域取[-30,30],这里我将这三个变量按照下面的公式进行压缩离散化:)]2(2[ba x ab n y +--= 其中,],[b a x ∈,n 为离散度。
e 、ec 和u 均取离散度n=3,离散化后得到三个量的语言值论域分别为:E=EC=U={-3,-2,-1,0,1,2,3}其对应语言值为{ NB,NM,NS,ZO, PS,PM,PB } 2.确定隶属度函数E/EC 和U 取相同的隶属度函数,边界选取钟形隶属度函数,中间取三角形隶属度函数,即:E EC U(,5,1)(,3,2,0)(,3,1,1)u (,2,0,2)(,1,1,3)(,0,2,3)(,1,5)g x trig x trig x trig x trig x trig x g x ∧∧--⎧⎪--⎪⎪--⎪=-⎨⎪-⎪⎪⎪⎩说明:边界选择钟形隶属度函数,中间选用三角形隶属度函数,图像略。
实际EC 和E 输入值若超出论域范围,则取相应的端点值。
3.模糊控制规则由隶属度函数可以得到语言值隶属度(通过图像直接可以看出)如下表:表1:E/EC 和U 语言值隶属度向量表设置模糊规则库如下表:表2:模糊规则表3.模糊推理由模糊规则表3可以知道输入E 与EC 和输出U 的模糊关系,这里我取两个例子做模糊推理如下:if (E is NB) and (EC is NM) then (U is PB)那么他的模糊关系子矩阵为:1211U EC E R R R R ⨯⨯=其中,711)0,,0,5.0,1(0⨯== P R E ,即表1中NB 对应行向量,同理可以得到,712)0,,0,5.0,1,0(1⨯== P R EC , 711)0,,0,5.0,1(0⨯== P R U77210000000000005.05.00005.010)0,,0,5.0,1,0()0,,0,5.0,1(⨯⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⨯=⨯TEC E R R 49121)0,,0,5.0,5.0,0,0,0,0,0,5.0,1,0(⨯= EC E R7491211000000005.05.00005.0100000)0,,0,5.0,1()0,,5.0,1,0(⨯⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⨯=⨯=TU EC E R R R if (E is NB or NM) and (EC is NB) then (U is PB)21211()E E EC U R R R R R =⨯⨯,结果略。
车辆自适应巡航控制系统的模糊PID实现 (1)

2008年(第30卷)第7期汽 车 工 程A utomo ti ve Eng i nee ri ng2008(V o.l30)N o.72008128车辆自适应巡航控制系统的模糊PID实现原稿收到日期为2007年5月17日,修改稿收到日期为2007年11月7日。
张 强,曲仕茹(西北工业大学自动化学院,西安 710072)[摘要] 建立了适合于车辆自适应巡航控制系统精确的车辆纵向动力学模型,简化了自动变速器模型,采用混合模糊P ID控制算法实现了车辆自适应巡航系统 定速 和 跟驰 两个控制目标。
仿真结果表明,该控制算法具有响应速度快、超调量小、能够消除系统偏差等优点。
关键词:车辆自适应巡航控制;纵向动力学模型;模糊PI D控制V eh icle A dapti ve Cruise Contro l Based on Fuzzy PI D A l gorit h mZhang Q iang&Qu ShiruNort hw estern P olytec hn ic a l Un i versit y,S c hool of Au to ma tion,X i an 710072[Abstract] An accurate veh icle l o ng itud i n al dyna m icsm odel for adapti v e cruise contro l syste m is set up w ithits au to m atic trans m ission m odel si m p lified.A m ixed Fuzzy-PI D algorith m is adopted to ach ieve the t w o contro l goa ls of constan t speed and tracking .The si m ulation results sho w that the control a l g orith m has the advantages of faster response,s m a ller overshoot and better dev iation e li m i n ation.K eyw ords:vehicle adaptive cruise contro;l longit udinal dynam icsm ode;l fuzzy PID control前言车辆自适应巡航控制系统(adapti v e cr u ise con-tro,l ACC)不仅具有定速巡航功能(定速模式),而且能够通过对本车车速的调整使其与前行车辆保持安全间距(跟驰模式)。
基于模糊PID控制的智能小车控制器的研制开题报告

[9] 王述彦,师宇,冯忠绪.基于模糊PID控制器的控制方法研究.机械科学与技术.2011,30(1),166-172.
[10赵庆松,苏敏.基于ARM的直流电机调速系统的设计与实现.ARM开发与应用.2007,173-175.
国内对于移动机器人的起步比较晚。从“七五”开始,我国的移动机器人研究开始起步,经过多年来的发展,已经取得了一定的成绩。清华大学智能移动机器人于1994年通过鉴定。涉及到五个方面的关键技术:基于地图的全局路径规划技术研究;基于传感信息的局部路径规划技术研究;路径规划仿真研究;传感技术、信息融合技术研究;智能移动机器人的设计和实现。香港城市大学智能设计、自动化及制造研究中心的自动导航车和服务机器人。中国科学院沈阳自动化研究所的AGV和防暴机器人。中国科学院自动化所自行设计、制造的全方位移动式机器人视觉导航系统。哈尔滨工业大学于1996年研制成功的导游机器人等。
3、设计(研究)的重点与难点,拟采用的途径(研究手段):
1、设计重点
模糊控制算法的实现。
2、设计难点
模糊子集的选取,模糊规则的确定,控制规则是模糊控制器的核心,控制规则的制定需要根据经验和直觉推理,将人的大量成功的控制策略经整理、加工提炼后,用输入、输出变量的模糊状态给以描述出来,对于初学者或者经验不足者,很难制定出达到预定结果的模糊规则。模糊推理及反模糊化。
毕业设计(论文)开题报告
题目:基于模糊PID控制的智能小车控制器研制
课 题 类 别: 设计 □ 论文 □
学 生 姓 名: 熊 康
学 号: 2008510501123
班 级: 自动化08-01班
专业(全称): 自动化
基于模糊控制的汽车自适应巡航系统设计

and improves the accuracy and stability of the cruise process.
列问题,不断增加的汽车数量所带来的交通拥堵、能
身参数会发生变化,易对车辆动力性能和整车控制
源消耗、空气污染等方面的问题日益突出,提升汽车
器操作功能产生不利影响,进而影响驾驶体验甚至
的电动化及智能化水平作为解决包括降低能源消
导致控制器失效,因此设计与研究巡航系统模型与
耗、确保行车过程安全稳定、减轻驾驶负担等问题的
巡航控制及高速行驶中的定速控制(引导车辆大于
航系统及跟车巡航控制过程具有复杂性、非线性及
安全车距或前方无引导车辆时以预设车速行驶)及
不确定性的特点,该文以分层控制原理为依据,对车
距离控制(前方有车辆行驶于安全车距内且其速度
辆 巡 航 控 制 系 统(CCS,恒 速 行 驶 系 统)主 要 构 成 为
-171-
《电子设计工程》2021 年第 9 期
2.2.2
输出语言变量
对输出语言变量进行定义(共包含 3 个),即比
航和跟车巡航间自适应切换,通过模糊 PID 控制确
保系统性能的实现 [13]。
例 系 数 调 校 参 数(由 Kp′表 示)、积 分 系 数 调 校 参 数
3.1
Ti′、Td′对应的语言值均可定义为{零(Z),小(S),中(M),
在对控制系统模糊规则进行制定时,需对包括
车加速度、
车间距及速度误差等)为依据对当前车辆所
基于PID算法的汽车巡航系统研究

基于PID算法的汽车巡航系统研究毕强【摘要】设计了基于freescale单片机的汽车巡航系统控制器,它能够判断设定车速和实际车速之间的差值,采用PID控制算法,对发动机节气门开度进行闭环控制。
设计了CAN总线接口,方便系统与其它车载电子系统的通信和信息交换。
该控制器结合适当的执行结构,就可以自动保持车辆的定速行驶,减轻了驾驶疲劳,提高了车辆的安全性。
%Aimed at the security and the comfort capability request, the car crmse system t Gt:5) based on tree scale single chip was designed. The system estimate the difference of the set car speed and the actual car speed, adopt the PID arithmetic, control the valve of the accelerograph in closed loop. And the CAN bus interface was designed, make the communication with other electronic system on the car conveniently. This system can keep the car speed automatically, lighten the drive tire, and improve the security of the car.【期刊名称】《九江职业技术学院学报》【年(卷),期】2012(000)002【总页数】4页(P12-14,9)【关键词】巡航控制;PID算法;Freescale单片机;CAN总线【作者】毕强【作者单位】九江职业技术学院,江西九江332007【正文语种】中文【中图分类】TM38随着国民消费水平的提高,人们对于汽车的舒适性的要求越来越高。
基于LabVIEW的模糊PID控制系统_何春华

仪表技术
# 57#
基于 LabV IEW 的模糊 PID 控制系统
何春华, 蔡志岗 ( 中山大学 光电材料与技术国家重点实验室, 广东 广州 510275)
摘要: 为了实现直流电机 快速可靠的定速控 制, 针对 模糊 和 P ID 算法 的优缺 点, 设计 了基于 LabV IEW 平台 实现 的二维 模糊 P ID 控制器, 硬件方面应用 ATmega16单片机和 ST135光电门来精确测量转速和驱动电机转动。实验结果表明, 基于 L abV IEW 灵活 的在线编程与控制, 使模糊与 P ID 算法切换结合应用, 系统得到很好的控制精度, 并有较强的鲁棒性。
D uk = uk - uk- 1
=K p
ek -
ek - 1 +
T Ti
ek
+
Td
ek
-
2ek- 1 + T
ek- 2
= A ek + B ek - 1 + C ek- 2
其中: A = K p
1+ T + Td Ti T
= K p + K i + K d;
B=
- K p ( 1+
2T d ) = T
作者简介: 何春华 ( 1988) ), 男, 本科在读, 主要从事虚拟仪器、自动控制及微电子方面的研究; 蔡志岗 ( 1962) ), 男, 博士, 教授。
# 58#
仪 表 技术
2010年第 7期
机和 ST 135光电门来精确测量转速和驱动电机转动。 ATm ega16单片机的主要功能有:
1) 用定时计数器 TC1捕捉中断, 测量电机转速。 2) 与 LabV IEW 通信收发测量和控制数据。 3) 用定时计数器 TC1产生并改变 10位 PWM 波 的占空比来控制直流电机的定速转动。 带缝隙的电机转轮通过 ST 135光电传感器可以产 生高低电平供给单片机捕捉中断测速; L 298N 可以放 大单片机的控制信号以驱动电机转动。
基于PID控制的定速巡航系统设计与仿真

基于PID控制的定速巡航系统设计与仿真作者:刘宗辉周禹池陈鑫溶来源:《科学导报·学术》2019年第27期摘要:在定速巡航的车辆中,对巡航控制系统的结构及功能进行了梳理,基于直流电机建立数学模型,建立了巡航系统的控制器算法,确定了控制器的关键参数,经Simulink仿真测试,使用PID控制的定速巡航系统在稳定性和动态性能均有较好的特性。
关键词:汽车;巡航控制系统;PID控制一、系统组成汽车定速巡航控制系统是利用先进电子技术对汽车行驶速度进行自动调节,从而实现以事先设定的速度行驶的电子控制装置。
由于不用驾驶员操控油门,从而降低了驾驶员的疲劳强度,改善汽车的燃油经济性和降低汽车排气污染。
汽车在高速公路上行驶时,高速公路上的车辆较普通公路少,速度基本稳定在一个区间,因此定速巡航系统非常适用于高速公路这种车辆较少,速度稳定的实际应用,一个完整定速巡航系统应包括输入信号与诊断模块、巡航功能控制模块、巡航速度控制模块等构成。
在多种信号的作用下,共同控制汽车定速时速度大小。
二、建立系统模型本文以直流电动机为研究对象,对直流电动机建立特性方程,通过直流电机的特性方程,来分析直流电机的性能,以及改进的策略。
2.1 直流电机模型建立额定励磁下,直流电机电压平衡关系和转矩平衡关系进行拉氏变换得到:由上方程组可以得到直流电机系统传递方程。
三、系统分析3.1 系统传递方程若负载为0,则可求得输入输出传递函数同时可得系统的开环传递函数3.2.3 频域分析图3-2 电机的Bode图和Nyquist图系统的幅值裕量为∞,相位裕量为85.19,幅值裕量和相位裕量处对应的频率值分别为无穷大与19.23,由于相位裕量为85.19 > 0,系统稳定。
从Nyquist图中也可以看出,特性曲线所围绕(-1,j0)点的圈数为0圈,开环传递函数在右侧无极点,因此Z=P-2N=0,开环系统稳定。
四、系统改进在时域的分析中,系统的超调量过大,响应时間极快,由此带来的问题是超调量大可能会损坏设备,因此可用测速反馈和PID调节对系统进行改进。
基于模糊控制的汽车巡航系统

12 系 统 的 控 制 .
功 能
岛 A C 系 统 的 C 主要 功 能 是 实 现 汽 车 的 恒 速 控 制 和 跟 车 控 制 。 其 中 , 速 控 制 是 最 恒 基 本 的 功 能 。 为 了实 现 恒 速 控制 , 巡 航 系 统 是 一 个
、
可 以利用 控制 开关 , 将保 持恒 速 、 减速 、 加速 、 复原 恢 速 等命令输 入计算 机 ; 当驾驶 员操 纵恒 速开 关时 , 计 算 机记忆 调 节 后 的 车 速 , 始 进 行 恒 速行 车 控 制 。 开 汽 车 E U( C 电控单元 ) 过分 析 比较记 忆车速 和实际 通 车速 , 采取相 应 的控 制策 略控制 驱 动执 行部件 , 行 执 部件 再改变 发 动 机节 气 门的 开度 , 而 改变 了发 动 从 机输 出的功率 , 经过 变速器变 换 后 , 可 以变换 成适 就 当的驱动力 , 而保证 车速保 持在设定 的车速 ¨3。 从 ’ J 系统 中车速 传感 器 、 气 门 位 置传 感 器 和 执行 节 器技术 已经 相对 成 熟 , 因此 系统 速 度 的控 制精 度 主 要取决 于控制 器所采 用 的控 制 策略 。本文 采用 模糊 控 制 的方 法 。
农 机 使 用 与 维 修
7 3
表 1 油 门控 制 的对 照 表
艇
减 速
匀 速 加 速
负 中
负 中 正
正 大
正 中 中 间
正小
正 ,、 J 负 小
中间
负 中 负 大
束 ; 障检 测与 处理 主要 实现 信 号丢 失 、 行器 等 故 故 执 障 。在 速 度控 制 中要 检 测 系统 巡 航 应 用 的 范 围 , 如 当速度 降低 到一 定数 值 以后 , 出巡 航 状态 ; 退 当检 测 到刹 车被踩 下 时 , 统需要 退 出巡航 状态 。 系 软件 流程如 图 4所示 。
基于模糊PID的汽车自适应巡航控制策略研究

基于模糊PID的汽车自适应巡航控制策略研究Li Shihao;Wu Yan;Lu Yu【摘要】针对汽车自适应巡航系统安全性问题,提高ACC车辆对前方车辆的跟随能力,建立模糊PID控制策略,对本车车速和安全距离进行联合控制,使车辆能够实时准确快速跟踪前车的行车动态.仿真结果表明,该模型保证了良好的控制效率和准确性.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2018(000)023【总页数】3页(P176-177,210)【关键词】自适应巡航;模糊控制;PID控制【作者】Li Shihao;Wu Yan;Lu Yu【作者单位】;;【正文语种】中文【中图分类】U462前言ADAS(Advanced Driving Assistance System)是传统汽车走向无人驾驶汽车的重要实现路径,是智能驾驶的最好落脚点,汽车的智能化和安全化已经成为国内外研究热点。
自适应巡航系统(ACC)能够在特定环境下代替驾驶人,使其免于对制动踏板和加速踏板的操作,有效的减轻了驾驶人的疲劳、降低了道路的交通事故率。
目前,国内外对ACC系统的研究主要集中在控制策略方面,根据信息感知单元获取的前车动态进而控制执行单元,如油门控制器、制动控制器和挡位控制器。
文献[1]根据自车的加速度对ACC工况进行划分,将ACC工况分为巡航、稳态跟随和瞬态跟随。
但是并未充分考虑到前车加速度对ACC车辆的影响。
文献[2]基于自适应神经网络设计了 ACC控制器,但由于算法复杂,不能被广泛应用。
本文综合考虑各个控制算法的优缺点,选择模糊PID控制对汽车纵向ACC的上层控制器进行设计,根据车载雷达采集的非线性数据,在线调整PID控制器参数,提高系统的动态响应。
1 自适应巡航系统工作原理自适应巡航系统是定速巡航系统的升级,是车速巡航系统与防撞预警系统的组合。
在行车过程中,车载雷达通过识别车辆的周边环境,计算出前方车辆的速度、相对距离与加速度信息,车载ECU调节节气门的开度和制动主缸的压力,对自车的车速进行控制,保证与前方车辆的安全距离和相对车速,弥补了定速巡航系统的不足。
基于LabVIEW的模糊控制系统设计

基于LabVIEW的模糊控制系统设计张永胜;高宏力;刘庆杰【摘要】Because of their own excellent characteristics, LabVIEW and fuzzy control system were widely used in industrial production individually. But the application of these two combined was relatively less. By integrating the merit of both LabVIEW and fuzzy control system,this paper analyzed the way how the fuzzy control system realized in LabVIEW by designing a Fuzzy controller, which was based on Lab VIEW, PID and Fuzzy Logic Toolkit and tracked the signal of sine wave and the triangle signal with the frequency of 10. 1 Hz and amplitude of 1. The results show that the Fuzzy controller based on LabVIEW, besides combining both of their advantages, is more easily realized and has good dynamic characteristics.%图形编程语言LabVIEW和模糊控制系统凭借其各自的特点在工业生产中得到广泛的应用,但是将两者结合的应用比较少.结合LabVIEW和模糊控制系统的优点,分析了LabVIEW中实现模糊控制系统的方法,利用PID and Fuzzy Logic Toolkit设计了一个基于LabVIEW的模糊控制器,并对频率为10.1 Hz,幅值为1的正弦波和三角波信号进行跟踪.结果表明:基于LabVIEW的模糊控制器结合了两者的优点,易于实现并具有良好的动态特性.【期刊名称】《仪表技术与传感器》【年(卷),期】2012(000)003【总页数】3页(P27-29)【关键词】LabVIEW;模糊控制;虚拟仪器【作者】张永胜;高宏力;刘庆杰【作者单位】西南交通大学机械工程学院,四川成都610031;西南交通大学机械工程学院,四川成都610031;西南交通大学机械工程学院,四川成都610031【正文语种】中文【中图分类】TP273.41 LabVIEW实现模糊控制的方法1.1 在LabVIEW中实现模糊控制有多种方法:(1)利用LabVIEW中的CIN节点可以编辑或者调用已经编译好的C语言代码。
基于模糊PID的汽车巡航控制系统研究

1910.16638/ki.1671-7988.2020.24.007基于模糊PID 的汽车巡航控制系统研究*张宝玉(江苏食品药品职业技术学院,江苏 淮安 223001)摘 要:汽车巡航控制系统(以下简称“CCS ”)可以降低汽车排气污染,文章为提高汽车巡航的精度和稳定性,在研究模糊PID 控制方法基础上,结合Matlab/Simulink 对汽车巡航模糊控制进行了建模,为后续仿真工作以及结构优化提供了可靠保障。
关键词:模糊巡航;车辆动力学系统;建模;响应速度中图分类号:U495 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2020)24-19-03Research on Automobile Cruise Control System Based on Fuzzy PID *Zhang Baoyu(Jiangsu Food & Pharmaceutical Science College, Jiangsu Huai ’an 223001)Abstract: Automobile cruise control system (Shorthand "CCS") can reduce automobile exhaust pollution. In this paper, in order to improve the accuracy and stability of automobile cruise, based on the study of fuzzy PID control method, com -bined with Matlab/Simulink to model the automobile cruise fuzzy control, Providing a reliable guarantee for subsequent simulation work and structural optimization.Keywords: Fuzzy cruise; Vehicle dynamics system; Modeling; Response speed CLC NO.: U495 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2020)24-19-031 汽车巡航控制原理汽车巡航系统是一个典型的闭环反馈控制系统,其原理如下图1所示。
《基于综合PID算法的汽车巡航控制系统》_自动控制理论课程设计报告

《自动控制理论》课程设计报告题目:基于综合PID算法的汽车巡航控制系统姓名:**班级:自1202 学号: ********2014年7月基于综合PID算法的汽车巡航控制系统设计报告摘要:随着我国经济实力的不断增强,人们的生活水平也在不断提升,伴随着的汽车消费也进入了大众化阶段,人们对汽车驾驶的安全性和舒适性要求也越来越高。
汽车巡航控制技术的不断革新正是这一现象的重要体现。
本设计报告所研究的汽车巡航控制系统是一种闭环控制,综合采用位置式和增量式PID控制算法。
由于位置式PID控制算法运算量大,对微处理器的性能要求高,增量式PID控制算法抗外界干扰能力弱,所以PID控制器的微分环节采用位置式PID控制算法,积分和比例环节采用增量式PID控制算法,以此弃其不足,集其长处,综合两者以达到最佳的控制效果。
关键词:巡航控制、位置式PID控制算法、增量式PID控制算法、仿真研究Abstract:With the growing of China's economic strength, people's living standards are rising too.Along with the automobile consumption has also entered the popular phase.The vehicle driving safety and comfort were required higher and higher.The new innovation of vehicle cruise control technology is one of the important embodiment of this phenomenon.This design report study of vehicle cruise control system is a closed-loop control system.It is comprehensive used position type and incremental PID control algorithm. For the position type PID control algorithm’s computational is very large,it must be have high performance microprocessor.I ncremental PID control algorithm’s ability of resist Outsider Interference is very weak.So,PID controller’s differentiation element is utilized position type PID control algorithm,its integral and proportional element is utilized incremental PID control algorithm.This method can abandon its disadvantage and set its strengths, Integrated both two in order to achieve the best control effect.Keywords:Cruise control,Position type PID control algorithm,Incremental PID control algorithm,Simulation study1.引言汽车巡航控制系统,简称CCS。
基于Matlab和模糊PID的汽车巡航控制系统设计

基于Matlab和模糊PID的汽车巡航控制系统设计仇成群刘成林沈法华陈杰盐城师范学院物理科学与电子技术学院,盐城224002 摘要:该文设计了一种基于Matlab和模糊比例积分微分PID (proportional-integral-derivative)的汽车定速巡航控制系 统,该巡航控制系统由模拟数字信号输入装置、定速巡航控制电子控制单元和节气门执行器等器件组成。
为提高汽车巡 航的精度和稳定性,提出了一种基于Matlab和模糊PID的自适应模糊控制方法,该控制算法在线优化模糊控制规则以及 输出比例因子,既保留了传统模糊控制的优点,又有效改善了系统的控制品质,实车试验结果表明,试验车(上海大众 帕萨特1.8 MT)在40、60、80、100 km/h定速巡航控制系统稳定时间分别在38、53、65、80 s,超调量分别是0.5、0.4、 1.2、1.0 km/h。
该系统稳定速度快,超调量小,系统工作稳定,可以较好地满足汽车巡航系统中控制需求。
汽车;控制系统;模糊控制;速度;Matlab10.3969/j.issn. 1002-6819.2012.06.032TP273A1002-6819(2012)-06-0197-062011-01-252011-08-18基金项目:江苏省高校自然科学基金项目(项目编号:10KJB170012);江苏省教育厅产业化资助项目(项目编号:JS10-44)作者简介:仇成群(1980-),男,江苏盐城人,讲师,主要从事汽车电子产品设计与应用、模糊逻辑和神经网络研究等。
盐城 盐城师范学院物理科学与电子技术学院,224002。
Email:qiuchengqun2000@sina.com刘成林(1964-),男,江苏盐城人,博士,教授,主要从事模糊逻辑和光电技术研究等。
盐城 盐城师范学院物理科学与电子技术学院,224002。
Email: qcqqcq@126.com万方数据万方数据 由图5可见,巡航车速接万方数据万方数据@@[1] 王连军.汽车巡航控制系统的使用与发展[J].中国高新技 术企业,2009,121(10): 9-10.Wang Lianjun. Using and development of automobile cruise control systems[J]. Chinese Hi-Tech Enterprises, 2009,121( 10): 9 - 10. (in Chinese with English abstract)@@[2] 付百学,马彪,潘旭峰.现代汽车电子技术[M].北京:北 京理工大学出版社,2008: 68-119.@@[3] 吕安涛,毛恩荣,宋正河,等.一种拖拉机自动驾驶 复合模糊控制方法[J].农业机械学报,2006,37(4): 17-20.Lü Antao, Mao Enrong, Song Zhenghe, et al. A complex fuzzy control technique of tractor automatic steering[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2006, 37(4): 17-20. (in Chinese with English abstract)@@[4] Kaizu Y, Yokoyama S, Imou K, et al. Vision-based navigation of a rice transplanter[C]//2004 CIGR International Conference. Beijing: IEEE, 2004: 144- 147.@@[5] 周俊,姬长英.视觉导航轮式移动机器人横向预测模糊控 制[J].农业机械学报,2002,33(6): 76-79. Zhou Jun, Ji Changying. Lateral predictive fuzzy logic control for wheeled mobile robot navigated by machine vision[J]. 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Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2011, 27(10): 61 -67.Design of automobile cruise control system based on Matlab and fuzzy PID Qiu Chengqun Liu ChenglinShen Fahua Chen Jie万方数据基于Matlab和模糊PID的汽车巡航控制系统设计作者:仇成群, 刘成林, 沈法华, 陈杰, Qiu Chengqun, Liu Chenglin, Shen Fahua, Chen Jie作者单位:盐城师范学院物理科学与电子技术学院,盐城,224002刊名:农业工程学报英文刊名:Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering年,卷(期):2012,28(6)被引用次数:10次参考文献(21条)1.王连军汽车巡航控制系统的使用与发展[期刊论文]-中国高新技术企业 2009(10)2.付百学;马彪;潘旭峰现代汽车电子技术 20083.吕安涛;毛恩荣;宋正河一种拖拉机自动驾驶复合模糊控制方法[期刊论文]-农业机械学报 2006(04)4.Kaizu Y;Yokoyama S;Imou K Vision-based navigation of a rice transplanter 20045.周俊;姬长英视觉导航轮式移动机器人横向预测模糊控制[期刊论文]-农业机械学报 2002(06)6.Noguchi N;W ill J;Reid J Development of a master-slave robot system for farm operations 2004(01)7.王立新;王迎军模糊系统和模糊控制 20038.闻新;周露;李东江Matlab模糊逻辑工具箱的分析与应用 20019.Mizumoto M Min-max-gravity method ver sus product-sum-gravity method for fuzzy controls 199110.Mizumoto M Realization of PID controls by fuzzy control methods 199211.Xu Jianxin;Hang Changchieh;Liu Chen Parallel strcture and tuning of a fuzzy PID controller 2000(05)12.Kocaarslan I;Cam E Experimental modeling and simulation with adaptive control of a power plant 2007(03)13.Zhang Z A flexible new technique for camera calibration 2000(11)14.Greg M;Mike M D;Mark B S Towards an understanding of adaptive cruise control 2001(01)15.Higashimata A;Adachi K;Hashzume T Design of a headway distance control system for ACC 2001(02)16.Mayr R Robust performance for autonomous intelligent cruise control systems 199817.Liu Zhaodu;Lu Jiang;Shi Kaibin Integrated ABA/ASR/ACC system for cars 2001(03)18.Vlad O P;Fukuda T;Vachkov G Neuro-fuzzy motion controller design using improved simple genetic algorithm 200319.Kim J H;Lee S H;Wang Hongmei Similarity measure application to fault detection of flight system[期刊论文]-Journal of Central South University of Technology(English Edition) 2009(05)20.Leng G;Thomas M G;Girijesh P An approach for on-line extraction of fuzzy rules using a self-organizing fuzzy neural network 2005(02)21.陈汉玉;左承基;袁银男轻度混合动力汽车运行模式控制 201 (10)引证文献(10条)1.仇成群基于LabVIEW和模糊PID的汽车巡航控制系统设计[期刊论文]-机械工程师 2013(3)2.仇成群基于LabVIEW的汽车巡航控制系统设计[期刊论文]-装备制造技术 2013(2)3.田泱.仇成群基于模糊PID的汽车巡航控制系统设计[期刊论文]-机械工程师 2013(10)4.赵秀春.徐国凯.张涛.葛平淑基于模糊控制的车辆自适应巡航系统设计[期刊论文]-大连民族学院学报 2013(5)5.王艳平.冯世杰基于机器视觉的茶叶等级区分[期刊论文]-信阳农业高等专科学校学报 2012(3)6.王畅.秦加合.郭明华.孙勤英.张文霞智能汽车换道控制算法的仿真研究[期刊论文]-计算机工程与设计 2013(7)7.孙骏.徐回.胡悦混联式混合动力叉车能量管理策略研究[期刊论文]-汽车工程学报 2013(6)8.吴付威.秦加合.任超伟.牛增良.张俊磊高速公路智能汽车自动超车控制算法仿真研究[期刊论文]-计算机工程与设计2013(7)9.王志洪.邵毅明.曹初一种汽车自适应前大灯控制系统的控制方法[期刊论文]-科学技术与工程 2013(34)10.董全成.冯显英基于自适应模糊免疫PID的轧花自动控制系统[期刊论文]-农业工程学报 2013(23)引用本文格式:仇成群.刘成林.沈法华.陈杰.Qiu Chengqun.Liu Chenglin.Shen Fahua.Chen Jie基于Matlab和模糊PID的汽车巡航控制系统设计[期刊论文]-农业工程学报 2012(6)。
基于LabVIEW的自主巡航与遥控双功能智能小车研发

基于LabVIEW的自主巡航与遥控双功能智能小车研发
罗培键;戴博聪
【期刊名称】《中国新技术新产品》
【年(卷),期】2017(000)002
【摘要】本文介绍了一种基于LabVIEW的智能小车的设计,其可以实现自主巡航与遥控两种功能,并可以在两种功能间进行切换.利用超声波传感器和红外对管传感器,通过Arduino编程和LabVIEW编程编写避障循迹算法,实现自主巡航功能.利用WiFi无线通信模块,通过与上位PC机的通信,实现对智能小车的远程控制.根据不同的情况采用不同模式,极大地提高循迹和避障效果,可以使小车在复杂的环境下能更好地作业.
【总页数】3页(P14-16)
【作者】罗培键;戴博聪
【作者单位】广东石油化工学院,广东茂名525000;广东石油化工学院,广东茂名525000
【正文语种】中文
【中图分类】TP242
【相关文献】
1.基于视频的自动巡航智能小车的设计与实现
2.具有自主避障功能的Android遥控智能小车设计
3.基于Arduino与LabVIEW遥控智能小车设计
4.基于单片机的无线遥控智能小车的设计与制作
5.基于单片机的无线遥控智能小车的设计与制作
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基于PID控制的汽车定速巡航系统设计与试验

基于PID控制的汽车定速巡航系统设计与试验方亮;汪志贤;黄伟;陈瑶【摘要】基于某搭载定速巡航系统的在研车辆,对巡航控制系统的结构及功能进行了梳理,通过对PID控制器的原理分析,建立了巡航系统的控制器算法,确定了控制器的关键参数.经过实车道路标定与试验,结果表明,该系统具有较好的精度,响应速度快,系统工作稳定,能够满足汽车巡航系统实际使用要求.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2018(000)021【总页数】3页(P136-138)【关键词】汽车;巡航控制系统;PID控制;标定【作者】方亮;汪志贤;黄伟;陈瑶【作者单位】江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥 230601;安庆安簧汽车零部件有限公司,安徽安庆 246131;江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥 230601;江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥 230601【正文语种】中文【中图分类】U462汽车定速巡航控制系统是利用先进的电子技术对汽车的行驶速度进行自动调节,从而实现以事先设定的速度行驶的一种电子控制装置[1]。
由于不用驾驶员操控加速踏板,从而降低了驾驶员的疲劳强度,并改善汽车的燃油经济性和降低汽车排气污染。
巡航控制系统的核心在于控制算法,目前国内外已经进行了大量的研究,如滑模控制方法,模糊控制算法,粒子群等控制算法[2-4]。
但由于PID控制算法所具有的结构简单、稳定性好、可靠性高以及操作方便等优点,可成熟的运用于实车当中。
本文主要介绍了一种PID控制算法在某车型中的实际运用。
巡航控制系统如下图1所示,由巡航控制系统与驾驶员的人机交互界面、巡航模式控制子系统和巡航车速控制子系统统组成。
人机交互界面包括巡航开关输入、巡航状态的仪表显示、巡航取消信号(刹车,离合等),主要负责驾驶员与巡航控制系统之间的人机信息交互输入与显示。
巡航功能控制子系统接受巡航人机交互界面子系统驾驶员各种操作,决定当前采用哪种巡航控制模式。
巡航速度控制子系统通过当前发动机的状态,巡航系统请求状态等计算当前需要发动机发出的扭矩,通过扭矩控制模块计算电子节气门的开度进而控制车辆速度。