P、PI控制器对汽车巡航控制系统及安全性影响的研究

Jayashree Deka¹， Rajdeep Haloi²

KJ工程学院电子工程系助理教授管理研究，印度浦那
首席顾问，entercom私人有限公司，Aundh，浦那，印度

摘要

本文研究了P、pi和PID控制器在客车常规巡航控制中的作用。传统的巡航控制系统在启动时以超过40公里/小时(25英里/小时)的速度接管加速器操作。一个精确的定位电机，带有功率放大器，接受低功率(几乎没有电流)电压信号，并以与电压信号成比例的方式移动油门踏板。本文讨论了稳态状态控制器的设计和估计问题。

关键字

P, PI和PID控制器，汽车巡航控制，功率放大器

介绍

巡航控制系统是在不需要驾驶方任何干预的情况下，通过驱动油门踏板联动，精确地保持驾驶员期望速度的系统。巡航控制系统通过保持驾驶员设定的恒定速度来接管对汽车速度的控制。这种控制速度的技术从1910年开始应用于汽车工业。

驾驶员可以通过位于方向盘辐条或轮毂边缘(本田汽车)或转向灯柄(通用汽车)的巡航开关、ON、OFF、RESUME、set /Accel来设置巡航控制，开/关按钮实际上并没有关键作用。但是“关闭”按钮会关闭巡航控制系统，即使它处于工作状态。“设置/加速”按钮告诉汽车保持当前速度。按住Set/Accel，但会加速汽车。刹车踏板和离合踏板各有一个开关，一旦踩下踏板，就会断开巡航控制。

巡航控制系统通过调节油门位置以同样的方式控制汽车的速度。实际上，巡航控制通过连接到执行器的电缆来驱动节流阀，而不是按下踏板。

2系统模型和假设

巡航控制系统的目的是在有风或道路坡度变化等外部干扰的情况下保持恒定的车速。它是通过测量车速，与参考/期望车速进行比较，然后根据控制规律自动调节油门来实现的。

实际上，汽车车轮的惯性被忽略了。假设汽车的摩擦力是由汽车运动产生的摩擦力得到的。巡航控制系统的物理模型如图1所示。“m”表示汽车的质量

由牛顿第二运动定律，可以得到巡航控制模型的微分方程，如Eqn.1

3汽车巡航系统的Simulink模型

在Matlab7.0 simulink中对简易巡航控制系统的试验版本进行了建模，并结合Matlab仿真结果对系统的响应进行了分析。为此，我们采用了闭环汽车巡航系统。

带pi控制器的汽车巡航系统Simulink模型:

五、结果和讨论

对Kp=1000的闭环汽车巡航系统稳态响应进行仿真，如下图所示

由此可见，在matlab仿真和simulink中，汽车巡航系统的响应基本相同。

现在在matlab和simulink中加入PI控制器后，可以观察到响应如下。从图中可以看出，加入PI控制器后，汽车更快地达到了要求的速度。

Kp=1000, Ki=50时汽车巡航系统仿真

现在同样将在Matlab中实现仿真

VI.CONCLUSION

虽然PID控制是控制任何模型中最重要的主题之一，但在本文中只有PI控制器能给智能车辆的驾驶员提供所需的速度。在这种情况下，PI控制器与传统的闭环汽车巡航系统相比，具有更快的响应速度。

参考文献

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