АВТОМАТНАЯ МОДЕЛЬ КРУИЗ-КОНТРОЛЯ ДЛЯ АВТОМОБИЛЯ

Аннотация

Целью данной работы является разработка автоматной модели круиз-контроля ав-
томобиля, модели его прямолинейного движения и их комплексного исследования. Данная
работа является актуальной в связи с отсутствием систем адаптивного круиз-контроля
на отечественных автомобилях, высокой загруженности магистралей и утомительному
для водителя движению в пробках. Для достижения поставленной цели в работе решена
задача разработки автоматной модели системы круиз-контроля, включающей десять
возможных состояний с учетом взаимодействия с штатными подсистемами автомобиля
и радаром. В модели учтены диапазоны изменения скоростей движения автомобиля в зави-
симости от оборотов двигателя, а также оценивается длительность торможения в за-
висимости от дорожной обстановки и состояния подсистем автомобиля. На основе ав-
томатной модели получены шесть сценариев работы системы круиз-контроля, учиты-
вающие возможные ошибки и управляющие воздействия на подсистемы автомобиля в за-
висимости от текущей ситуации. При разработке модели прямолинейного движения учи-
тывались силы трения и сопротивления воздуха, сила тяжести, сила тяги и сила инерции.
Модель дополнена зависимостью крутящего момента от частоты вращения коленчатого
вала, полученной путем аппроксимации, а также углом изменения наклона дорожного по-
лотна. В процессе исследований установлено, что для повышения адекватности модели
требуется учитывать динамику двигателя и трансмиссии. Данный недостаток устранен
путем введения двух дополнительных дифференциальных уравнений первого порядка. При исследовании комплексной модели круиз-контроля в качестве регулятора скорости исполь-
зовался ПИД-регулятор и П-регулятор в качестве контроллера препятствий. Настройка
параметров регуляторов выполнялась с использованием генетических алгоритмов из паке-
та MATLAB. Экспериментальные исследования на имитационной модели показали высокую
эффективность разработанных моделей и алгоритмов.