自主驾驶电动汽车动态稳定性预测与协同控制策略优化.docx

自主驾驶电动汽车动态稳定性预测与协同控制策略优化

目录

一、项目概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

自主驾驶电动汽车发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

研究背景及意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

二、动态稳定性预测技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

电动汽车动力学分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.1电动汽车运动学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2路面条件对动力学影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.3稳定性评估指标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

动态稳定性预测算法研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.1传感器数据采集与处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.2预测算法设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.3模型验证与评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

三、协同控制策略优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

协同控制架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

1.1控制系统架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

1.2信息交互与通信协议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

1.3协同控制策略框架．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

控制策略优化算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.1路径规划优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

2.2能量管理优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

2.3安全预警与响应优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

四、仿真分析与实验验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

仿真分析平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

1.1仿真软件选择与使用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

1.2仿真模型建立与验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

1.3仿真实验设计与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

实验验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

2.1实验平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

2.2实验设计与实施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

2.3实验结果分析与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

五、技术挑战与解决方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

技术挑战分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

1.1预测模型精度问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

1.2协同控制策略实时性问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

1.3系统安全性与可靠性问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

解决方案探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

2.1提高预测模型精度措施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

2.2