自适应前照灯系统(AFS)应用及发展趋势

本科课程设计论文

题目：自适应前照灯系统(AFS)应用及发展趋势

学院: 汽车与交通工程学院

专业: XXXXXXXX

学号: 2009XXXXXXX

学生姓名: X X X

指导教师: X X X

日期: XXXX年X月

摘要：分析前照灯照明中存在的问题，随动自适应前照灯的作用及其国内外发展概况；简述氙气前照灯AFS的组成及原理。分析AFS的6种不同的照明模式：默认照明模式、高速公路照明模式、乡村照明模式、城市照明模式、弯道照明模式和阴雨天照明模式；通过对AFS的理论阐述和实践分析，为国内在AFS技术上的进一步发展探索提供参考。

关键字：随动转向；氙气灯；高智能

1 引言

汽车前照灯是汽车最重要的安全部件之一，前照灯的照射范围和亮度对行车安全又直接影响。根据国外统计显示，虽然夜间的车流量不到白天流量的五分之一，但夜间发生的交通事故，却超过交通事故总数的四分之一，而其中在弯道行车造成的交通事故，更是占了夜间交通事故的百分之八十以上[1]。

人们开始研究汽车自适应前照灯系统(Adaptive Front—light System，AFS)。汽车自适应前照灯系统是使会车用前照灯(即近光灯)的光照射线随车辆行进方向作水平方向偏转，并根据车辆的俯仰作垂直方向的调整，为驾驶员在路口、弯道及颠簸不平的路面提供最佳的照明效果，从而提高夜间行车的安全性。在国外，AFS系统已经开始得到广泛应用，然而由于进口的AFS系统大多为生厂商本国道路考虑，而且国内道路状况与国外差别较大，另外，进口的AFS系统价格也非常高，因此进口AFS系统在国内的普及应用存在的阻力较大[2]

2 AFS的实现

为实现AFS的功能，需要对AFS的光源部分和控制部分分别进行研究。

2.1 自适应氙气前照灯

为了满足自适应前照灯系统的灯光强度和构造需求，现在大部分上的是在氙气前照灯的基础的自适应前照灯系统。

HID具体发光原理是：在石英管内。以多种化学气体充填。其中大部份为氙气与碘化物等惰性气体。然后再通过镇流器将车上12 V的直流电压瞬间增压至23000V。经过高压震幅激发石英管内的氙气电子游离，在两电极之间产生光源，这就是所谓的气体放电。氙气被击穿，产生的超强白色电弧光，可提高光线色温值，接近正午日光的颜色．人眼的接受度及舒适度很高。

但是由于气体放电的种种特性，主要体现为：低压直流供电；快速瞬间启动及热灯启动；过渡阶段的功率递减以实现在1—2s内达到额定光输出的75％～

80％。所以现在的电子镇流器采用单片机数字化控制方式。对HID灯的启动过程实现了精确控制．并且实现了比较复杂的算法。以满足启动过程中恒功率、变功率等控制要求。同时，数字化控制可以对各种故障模式做出快速反应。实现输入过欠压、输入反接、输出短路、输出开路等各种保护功能[3]。

氙气前照灯相比普通前照灯的优点：更高的亮度(比普通卤素灯的亮度高2.5～3倍)；灯光和白天的光线相近，因此能够缓解眼睛的疲劳；更低的能耗(35W 代替了原来的55W)，因此只需消耗更少的燃料；更长的使用寿命(通常都接近或超过汽车本身的使用寿命)。

2.2 前照灯随动转向控制系统

AFS由四大部分组成：传感器组（车速传感器、车身高度传感器、方向盘转角传感器、雨量传感器、光敏传感器等）、传输通路（CAN总线）、处理单元和执行机构（步进电机等）。

基本原理是：中央处理器通过传输通路、传感器组采集车速、转向、道路状况等信息（其实AFS与汽车上的传感器信息共享），并进行处理分析，给执行机构发出指令，执行机构做出相应动作，同时反馈电路给中央处理器信息，进行不断的修正，达到预期效果。

2.3 AFS功能模式

2.3.1 默认照明模式

默认模式下，AFS的前照灯不做任何水平与垂直方向的调整，但会根据光敏

传感器感知光线的变化而自动打开或关闭前照灯。如当白天车辆穿过隧道和桥梁或遇到恶劣天气时，前照灯会自动打开以补充照明。当黄昏时分，光线强度下降到一定大小时，前照灯也会自动打开，似乎可以感知夜晚的即将到来；相反，当黎明到来，光线强度升高到一定大小时，前照灯会自动关闭。

2.3.2 高速照明模式

高速照明模式如图2所示。当汽车在公路上行驶发现危险时，司机的第一反应就是制动。则刹车距离必须在前照灯的照明区域内才能保证汽车的安全行驶。一般默认照明区域要能到达汽车当前速度3s后到达的地方[4]。当车辆进入高速公路且速度>70km/h时，通过调高近光灯的水平高度和前雾灯予以实现。而且随着车速的加快，近光灯也会调得越高，以保证能在安全刹车距离之外发现危险。

图2 高速照明模式下前照灯

2.3.3 乡村照明模式

乡村照明模式如图3所示。乡村道路岔路口多，且光线较暗，不便及时发现边缘障碍物。部分道路还凹凸不平、起伏不定，造成车身倾斜，如图4所示，车身倾斜对前照灯照射俯仰角度影响很大。以右行国家为例，左右近光灯的驱动功率均增大，从而增加亮度以补充照明，且右灯的灯光要偏转一定角度，宽广的灯光照射范围使得驾驶者很容易发现道路右侧区域的目标。

若遇到起伏不平的路况，则AFS会根据前轴和后轴高度差的变化量来自动调整前照灯的投射俯仰角度，尽量使光轴回复到原先的水平状态，以能达到良好的照明效果，又不会对迎面车辆的司机造成眩目。前照灯需调整的投射俯仰角度可根据下式算出[5]:

α=tan?1((dH r?dH f)/L)

式中L—前后轮轴距；d H f—前轮高度变化；d H r—后轮高度变化；α—车身倾角。

图3 乡村照明模式下前照灯

图4 车身倾斜对照明的影响

2.3.4 城市照明模式

城市照明模式如图5所示。对于城市公路来说，照明条件较好，且车流人流密度都明显增大，防止眩目显得尤为重要。所谓眩目是指人眼睛被强光照射，由于视觉神经受刺激而失去对眼睛的控制，本能地闭上眼睛或者看不清暗处物体的生理现象。夜间行车时如果前照灯光线射到对方汽车驾驶员的眼睛，就会造成驾驶员眩目看不清前方路面情况，这时极易引发交通事故[6]。眩光分为直接眩光和反射眩光，这里主要为直接眩光。是否进入城市照明模式由光敏传感器进行判断。光强达到阈值，车速不超过50km／h时，城市道路照明模式便自动开启，左右近光灯的驱动功率均减小以降低亮度，且前照灯在垂直方向上会向下偏转一定角度，从而降低射进对面驾驶员眼中的光照强度。

图5 城市照明模式下前照灯

2.3.5 弯道照明模式

弯道照明模式如图6所示。当汽车在弯道上行驶时，因为前照灯的光线和车辆的行驶方向一致，所以不可避免会存在照明暗区，极易因为不能及时发现弯道上的障碍物而引发交通事故。是否进入弯道照明模式由汽车的方向盘转角传感器和车速传感器判断。当AFS获知车辆进入弯道时，前照灯会旋转一定角度，给弯道以足够的照明，效果对比图如图5所示。为了正面照明的需要，AFS并不是同时控制左右近光灯的，如果车辆向右转弯，则右灯向右侧旋转，如果向左转弯，则左灯向左侧旋转。同时，左右近光灯的最大调节角度也是不同的，对于交通法规规定靠右行驶的国家，右侧近光灯变化角度最大为150，左侧为50。

图6 弯道照明模式下前照灯

2.3.6 阴雨天照明模式

阴雨天照明模式如图7所示。阴雨天气时，地面的积水会将行驶车辆打在地面上的光线，反射至对面会车司机的眼睛中，使其眩目，由雨量传感器获得的数据即可判断当前是否下雨，并能够进一步获知雨量的大小。一般汽车前面距离为5～25m的路面可以产生反射眩光，AFS可根据雨量大小适当降低前照灯的高度，对此范围内的照度进行限制，从而避免反射眩光对车辆前方60m[3]范围内的驾驶员造成眩目。

图7 阴雨天照明模式下前照灯

3 汽车AFS前照灯发展趋势

随着现代化的发展，人们对汽车行车安全性能要求越来越高。节能和智能化是汽车AFS前照灯的发展趋势。发光二极管光源的AFS系统和高智能AFS系统正在研究和酝酿中。

3.1 发光二极管(LED)光源的AFS系统

相对于传统AFS的光源，HID需要相当复杂的驱动电路(电子镇流器)来激发照明，而LED照明只需恒流电路控制，大大降低了驱动成本。而且具有更小的体积及更轻的重量，从而能够更好的利用原先就非常有限的AFS灯具内部空间，较轻的重量也减小了电机执行机构的使用功耗。此外，LED光源还有着超长寿命和低功耗。

3.2 高智能AFS系统

随着科技的不断进步，在AFS系统中，集成GPS导航系统、图像识别功能，以检测行人、车辆和路边障碍物的新型AFS系统正在研究之中。该系统能识别当前车辆的所处地理位置，同时根据导航，图像识别等信息对即将行驶的路线的曲率、路面边界、对面来车等信息进行计算，实现对汽车前照灯灯光的高智能调节，更有利于驾驶员提前做出判断和反应。

AFS前照灯系统作为车灯技术的一项重大突破，能主动的消除各种不同路面类型和环境变化对车辆照明所带来的不利影响，给出最佳方式，使驾驶员可以清楚的观测到路况信息，对夜间弯道行车及各种路况下的行驶安全性产生了飞跃性的提高，同时大大提升了行车照明的舒适性。随着LED光源的AFS系统及高智能AFS系统的深入研究，自适应前照灯系统(AFS)的应用必将更加成熟、广泛。

参考文献:

[1]李旺轩.车辆AFS在车身网路之电控介绍[J].台湾车辆研究咨询.2005，(11).

[2] DUBROVIN A;LELEVE J;PREVOST A. Application of real-time lighting

simulation for intelligent front lighting studies. 2000(17).

[3] 王斌，曾家黔，胡立雪．一种数字控制HID灯电子镇流器的研制[J]．微电子学，2005，35(5)：539—541．

[4]许洪国.汽车运用工程[M].第四版.人民交通出版社.2011.

[5]雷雨海.前照灯智能化控制[J].交通科技与经济.2005(10).

[6]麻友良.汽车电器与电子控制系统[M].第二版.机械工业出版社.2011.

自适应控制综述

自适应控制文献综述 卢宏伟 （华中科技大学控制科学与工程系信息与技术研究所 M200971940） 摘要：文中对自适应控制系统的发展、系统类型、控制器类型以及国内外自适应控制在工业和非工业领域的应用研究现状进行了较系统的总结。自适应控制成为一个专门的研究课题已超过50年了，至今，自适应控制已在很多领域获得成功应用，证明了其有效性。但也有其局限性和缺点，导致其推广应用至今仍受到限制，结合神经网络、模糊控制是自适应控制今后发展的方向。 关键字：自适应控制鲁棒性自适应控制器 1.自适应控制的发展概况 自适应控制系统首先由Draper和Li 在1951年提出，他们介绍了一种能使性能特性不确定的内燃机达到最优性能的控制系统。而自适应这一专门名词是1954年由Tsien在《工程控制论》一书中提出的，其后，1955年Benner 和Drenick也提出一个控制系统具有“自适应”的概念。 自适应控制发展的重要标志是在1958午Whitaker“及共同事设计了一种自适应飞机飞行控制系统。该系统利用参考模型期望特性和实际飞行特性之间的偏差去修改控制器的参数，使飞行达到最理想的特性，这种系统称为模型参考自适应控制系统(MRAC系统)。此后，此类系统因英国皇家军事科学院的Parks利用李稚普诺夫(Lyapunov)稳定性理论和法国Landau利用Popov 的超稳定性理论等设计方法而得到很大的发展，使之成为—种最基本的自适应控制系统。1974年，为了避免出现输出量的微分信号，美国的Monopli 提出了一种增广误差信号法，因而使输入输出信号设汁的自适应控制系统更加可靠地应用与实际工程中。 1960年Li和Wan Der Velde提出的自适应控制系统，他的控制回路中用一个极限环使参数不确定性得到自动补偿，这样的系统成为自振荡的自适应控制系统。 Petrov等人在1963年介绍了一种自适应控制系统，它的控制数如有一个开关函数或继电器产生，并以与参数值有关的系统轨线不变性原理为基础来设计系统，这种系统称为变结构系统。 1960到1961年Bellman和Fel`dbaum分别在美国和苏联应用动态规划原理设计具有随机不确定性的控制系统时，发现作为辨识信号和实际信号的控制输入之间存在对偶特性，因而提出对偶控制。 Astrom和Wittenmark对发展另一类重要的自适应控制系统，即自校正调节器(STR)作出了重要的贡献。这种调节器用微处理机很容易实现。这一有创见的工作得到各国学者普遍的重视，并且把发展各种新型的STR和探索新的应用工作推向新的高潮，使得以STR方法设计的自适应控制系统在数量上迢迢领先。在这些发展中以英国的Clarker和Gawthrop在1976年提出的广义最小方差自校正控制器最受重视。它克服了自校正调节器不能用于非最小相位系统等缺点。为了既保持自校正调节器实现简单的优点，又有拜较好的

宝马主动转向系统结构与维修

国家职业技能鉴定 汽车维修技师鉴定 专业技术论文 题目＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿关键词＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿工作单位＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿撰写人＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 教导教师＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 交稿日期＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

宝马主动转向系统的结构与维修 姓名：姚树成 （浙江吉利技师学院10秋汽机4年2班浙江台州XXXXXX） 【摘要】本论文讲述的是主动转向系的故障给发动机带来的故障以及宝马5系列车型的故障以及排除。 【关键词】主动转向系故障诊断仪故障诊断故障排除 前言 新款宝马5系车型配备了一种先进的电控转向系统(SFA,Active Front Steering）。该系统不仅能够在转向时为驾驶员提供助力，而且能够以主动方式在转向系统中累加一个附加转向角，从而优先转向性能。 装备了AFS系统的车辆，停车时只需要略微转动方向盘，即可获得较大的车轮转向角。当车辆高速行驶时，实际的转向助力需求变小，主动转向系统能够增大转向转动比，甚至超过常规转向系统的水平，这样就可以提高车辆的转向稳定性，并使驾驶员获得良好的手感。在提高转向力矩的同时，主动转向系统能够消除转向漂移现象，是车辆沿着预定的轨迹行驶，驾驶员不必频繁地修正方向。 一、主动转向的任务 （1）用伺服助力转向辅助转向力

（2）通过伺服单元实现盛加转向 （3）通过主动转向控制系统对驾驶进行动态干预 二、主动转向的优点 由驾驶员规定的转向角被主动转向控制的伺服单元益加此时车轮转向的调节力是由助力转向系统产生的,由伺服转向助力系统《阴动产生助力转向使转向力与驾驶状态有最佳匹配。优点是可以在车辆转向时为驾驶员提供助力,并根据行驶动力学参数主动在转向系统中累加一个附加转向角驻车时只摇要较小的转向盘旋转角度就可以使车轮有较大的转向角度转向盘从一侧极限位置到另一侧极限位,只需要转动两圈,传统的要三圈左右。速度较高时,转向传动比会越来越大直至达到常规转向系统的水平,甚至比其传动比更大,同时提高的转向力矩可防止出现不希望的转向移动《比如侧风、超车等情况,驾驶员感觉车辆比较稳定,当出现转向过度俗称甩尾的时候,为了让车辆沿着所濡要的轨迹行驶驾驶员不必修正转向主动转向系统即可对不希望的车辆移动进行补偿。 三、元件 机械机构组件如图1所示。 散热器装在水箱上,转向机和执行单元在维修过程中只能整体更换,液压泵上的ECU电控节流阀在完全通电时适用于转向、停车或调头状态,断电时适用于高速或低速且无转向器要状态和停车且无转向需求状态，优点是低油耗和低二氧化碳排放。

自适应控制原理及应用-陈明

中国矿业大学2015 级硕士研究生课程考试 题目自适应控制原理及应用 学生姓名陈明 学号TS15060128A3 所在院系信息与电气工程学院 任课教师郭西进 中国矿业大学研究生院培养管理处印制

目录 1 自适应控制概述 (1) 1.1 自适应控制系统的功能及特点 (1) 1.2自适应控制系统的分类 (1) 1.2.1前馈自适应控制 (1) 1.2.2反馈自适应控制 (1) 1.2.3 模型参考自适应控制（MRAC） (2) 1.2.4自校正控制 (2) 1.3 自适应控制系统的原理 (3) 1.4 自适应控制系统的主要理论问题 (3) 2 模型参考自适应控制 (4) 2.1 模型参考自适应控制的数学描述 (4) 2.2 采用Lyapunov稳定性理论的设计方法 (4) 3 自校正控制 (7) 4 自适应控制在电梯门机系统中的应用 (7) 4.1电梯门机控制系统的关键技术 (7) 4.1.1 加减速过程的S曲线 (8) 4.1.2 系统的自适应控制 (8) 4.3 系统的控制策略 (8) 4.3.1 加减速过程的S曲线 (8) 4.3.2 控制系统模型 (9) 4.4 门机开关的运行曲线 (10) 4.5 系统的实现 (11) 5 结论与展望 (12)

1 自适应控制概述 1.1 自适应控制系统的功能及特点 在日常生活中，所谓自适应是指生物能改变自己的习性以适应新的环境的一种特征。因此，直观地说，自适应控制器应当是这样一种控制器，它能修正自己的特性以适应对象和扰动的动态特性的变化。 自适应控制的特点：研究具有不确定性的对象或难以确知的对象；能消除系统结构扰动引起的系统误差；对数学模型的依赖很小，仅需要较少的验前知识；自适应控制是较为复杂的反馈控制。 1.2自适应控制系统的分类 1.2.1前馈自适应控制 借助于过程扰动信号的测量，通过自适应机构来改变控制器的状态，从而达到改变系统特性的目的。前馈自适应结构图如图1.1所示。 图1.1前馈自适应结构图 由图1.1可知，当扰动不可测时，前馈自适应控制系统的应用就会受到严重的限制。 1.2.2反馈自适应控制 除原有的反馈回路之外，反馈自适应控制系统中新增加的自适应机构形成了另一个

AFS自适应前照灯系统

AFS自适应前照灯系统 （Adaptive Front-Loght System） 一、功能 根据车辆的行驶状况、路状以及天气来适时的调节前 照灯的照射角度、形状、光亮度以及照射时间，从而达到 相应状况下的最优照明表现。 二、工作原理及系统图 AFS系统分为两大部分：1、前照灯光束高度自动控制系 统2、智能AFS自适应前照灯系统 1、前照灯光束高度自动控制系统 前照灯点亮时，前照灯光束高度自动控制系统根据车辆的行驶状况，操作前照灯光束高度调节电动机。AFS ECU根据高度控制传感器和各ECU的信号计算车辆状态的变化，然后ECU根据该信息控制前照灯光束高度调节电动机，以改变前照灯反射器角度。

2.智能AFS（自适应前照灯系统） 智能AFS通过移动近光，在转向过程中保持大范围的近光照明及良好的视野。智能AFS 采用中高速控制和低速控制。在中高速控制过程中，系统根据转向角和转速计算目标光照角，并分别改变各近光前照灯的放置角。在低速控制过程中，系统根据转向角计算目标光照角，并改变入弯侧近光前照灯的旋转角。

低速控制 满足下死所有条件，AFS ECU执行低速控制 ·发动机正在运转 ·车辆正以10Km/H或更高的速度向前行驶 ·转向角为6o或更大

·近光灯点亮 ·AFS OFF开关关闭 旋转范围 中速控制 ·发动机正运转 ·车辆正以30Km/h或更高时速前进 ·转向角为o或更大 ·近光灯点亮 ·AFS OFF开关关闭 初始化设定控制

发动机起动时，AFS ECU驱动前照灯旋转执行器，将前照灯投射光束向车辆中间方向移至操作极限位置，然后使其返回到正常位置。从而，AFS ECU估算进行基准控制的前照灯位置。

轿车前轮主动转向系统机械结构设计

第1章绪论 主动转向系统保留了传统转向系统中的机械构件，包括转向盘、转向柱、齿轮齿条转向机以及转向横拉杆等。其最大特点就是在转向盘和齿轮齿条转向机之间的转向柱上集成了一套双行星齿轮机构，用于向转向轮提供叠加转向角。主动转向系统通过一组双行星齿轮机构实现了独立于驾驶员的转向叠加功能，完美地解决了低速时转向灵活轻便与高速时保持方向稳定性的矛盾，并在此基础上通过转向干预来防止极限工况下车辆转向过多的趋势，进一步提高了车辆的稳定性。同时，该系统能方便地与其他动力学控制系统进行集成控制，为今后汽车底盘一体化控制奠定了良好的基础。 与常规转向系统的显著差别在于，主动转向系统不仅能够对转向力矩进行调节，而且还可以对转向角度进行调整，使其与当前的车速达到完美匹配。其中的总转角等于驾驶员转向盘转角和伺服电机转角之和。低速时，伺服电机驱动的行星架转动方向与转向盘转动相同，叠加后增加了实际的转向角度，可以减少转向力的需求。高速时，伺服电机驱动的行星架转动方向与转向盘转动相反，叠加后减少了实际的转向角度，转向过程会变得更为间接，提高了汽车的稳定性和安全性。 1.1转向系统综述 1、蜗杆曲柄销式转向器 它是以蜗杆为主动件，曲柄销为从动件的转向器。蜗杆具有梯形螺纹，手指状的锥形指销用轴承支承在曲柄上，曲柄与转向摇臂轴制成一体。转向时，通过转向盘转动蜗杆、嵌于蜗杆螺旋槽中的锥形指销一边自转，一边绕转向摇臂轴做圆弧运动，从而带动曲柄和转向垂臂摆动，再通过转向传动机构使转向轮偏转。这种转向器通常用于转向力较大的载货汽车上。 2、循环球式转向器 循环球式：这种转向装置是由齿轮机构将来自转向盘的旋转力进行减速，使转向盘的旋转运动变为涡轮蜗杆的旋转运动，滚珠螺杆和螺母夹着钢球啮合，因而滚珠螺杆的旋转运动变为直线运动，螺母再与扇形齿轮啮合，直线运动再次变为旋转运动，使连杆臂摇动，连杆臂再使连动拉杆和横拉杆做直线运动，改变车轮的方向。这是一种古典的机构，现代轿车已大多不再使用，但又被最新方式的助力转向装置所应用。它的原理相当于利用了螺母与螺栓在旋转过程中产生的相对移动，而在螺纹与螺纹之间夹入了钢球以减小阻力，所有钢球在一个首尾相连的封闭的螺旋曲线

自适应控制的总结与仿真

先进控制技术大作业

自适应控制技术综述及仿真 1自适应控制系统综述 1.1自适应控制的发展背景 自适应控制器应当是这样一种控制器，它能够修正自己的特性以适应对象和扰动的动特性的变化。这种自适应控制方法应该做到：在系统运行中，依靠不断采集控制过程信息，确定被控对象的当前实际工作状态，优化性能准则，产生自适应控制规律，从而实时地调整控制器结构或参数，使系统始终自动地工作在最优或次最优的运行状态。自从50年代末期由美国麻省理工学院提出第一个自适应控制系统以来，先后出现过许多不同形式的自适应控制系统。模型参考自适应控制和自校正调节器是目前比较成熟的两类自适应控制系统 模型参考自适应控制系统发展的第一阶段(1958年～1966年)是基于局部参数最优化的设计方法。最初是使用性能指标极小化的方法设计MRAC，这个方法是由Whitaker等人于1958年在麻省理工学院首先提出来的，命名为MIT规则。接着Dressber，Price，Pearson等人也提出了不同的设计方法。这个方法的主要确点是不能确保所设计的自适应控制系统的全局渐进稳定；第二阶段(1966～1974年)是基于稳定性理论的设计方法。Butchart和Shachcloth、Parks、Phillipson等人首先提出用李亚普诺夫稳定性理论设计MRAC系统的方法。在选择最佳的李亚普诺夫函数时，Laudau采用了波波夫超稳定理论设计MRAC系统；第三阶段(1974-1980年)是理想情况(即满足假定条件)下MRAC系统趋于完善的过程。美国马萨诸塞大学的Monopoli提出一种增广误差信号法，当按雅可比稳定性理论设计自适应律时，利用这种方法就可以避免出现输出量的微分信号，而仅由系统的输入输出便可调整控制器参数；针对一个控制系统控制子系统S进行研究，通常现代控制理论把大型随机控制系统非线性微分方程组式简化成一个拥有已知的和具有规律变化性

汽车前照灯-开题报告

毕业论文开题报告 一毕业论文主要内容 研究前照灯照明存在的夜间行车安全问题及自适应前照灯。项目主要内容包括：分析汽车夜间行车时前照灯照明存在的问题；研究如何通过前照灯随动转向解决汽车转弯照明盲区；分析研究前照灯照明度自动控制方法；分析研究前照灯其他自适应控制方案及控制装置的控制原理。 二自适应前照灯研究目的和意义 传统的前照灯系统是由:近光灯、远光灯、行驶灯和前雾灯组合而成。在城市道路行驶并且限速的情况下，主要采用近光;在乡间道路或者高速公路行驶的时候，主要采用远光;雾天行驶的时候，应打开雾灯。但在实际使用中，传统的前照灯系统存在着诸多问题，传统前照灯是以固定的光型提供近光、远光与雾灯等前方照明功能，无法随着路面转弯、岔路、上下坡等各种路面情况转动适当的照明角度，导致道路照明不足，致使车祸的发生率升高。 夜间汽车前照灯照明时，灯光应能使驾驶员看清前方80米以内的交通障碍物，照明光束应对准汽车的前进方向，主光轴方向应偏下。前照灯的发光强度不足或照射方向不合适，都会造成汽车前方情况不明，或给迎面驶来的汽车驾驶员造成眩目，妨碍视野，这些都是导致事故的重要因素。 调查研究显示，82%的车祸意外事故都是在夜间照明效果不良或天气恶劣的情形下发生的，相关资料指出50岁的驾驶者比起20岁的驾驶者需要高达3倍的汽车照明亮度;夜间行驶占总行驶距离约20%，但事故死亡率却占50%以上。在弯道上的事故多于直道上事故，原因除超车不当之外，最大因素是前照灯光型投射的范围不在前方弯道上，导致能见度不足，进而发生车祸。 基于上述问题，从需要设计一套灵活的前照灯系统，此系统能根据行车的方向及速度、驾驶人的驾驶习惯及天气状况的变化自动适应，车辆感应装置会监控这些变化并启动灯光自动控制，将前照灯的灯光调整成远光、近光或是适合转弯时的灯光。这就是自适应前照灯照明系统，即AFS系统(Adaptive front-lighting systems) AFS即自适应前照灯系统，作为汽车智能化控制技术CAN的基础之一，它能够有效地降低驾驶者在夜晚弯路上行车的疲劳程度，使驾驶者能够看清转弯处或上下坡的实际路况，进而有充分的时间来应付紧急情况，从而提升夜晚道路上的行车安全。 三自适应前照灯系统整体方案设计 3.1.自适应前照灯系统组成 自适应前照灯系统是由传感器组件（车速传感器、车身高度传感器、方向盘转角传感器、雨量传感器、光敏传感器等），ECU（大灯照程调节控制单元），执行器（灯光调节电机），三部分组成。 3.2.自适应前照灯系统的基本原理

自适应前照灯系统afs

自适应前照灯系统——AFS AFS系统全名适路性前方照明系统（Adaptive Frontlighting System），他的功能的伸缩性很大，根据我们在车辆照明实际使用过程中所遇到的所有问题而采取的技术革新，就目前能够实现的功能（也就是目前最好的AFS的功能）可以根据车辆的行驶状况（例如高速巡航时、紧急刹车时、启动时等），路况（例如高速公路、城市公路、乡村公路等）以及天气（例如下雨、下雪等）来适时自动的调节前照灯的照射角度、形状、光亮度以及照射时间，从而达到相应状况下的最优光照表现。而我们所采用的AFS的设计比较简单，仅根据车辆行驶方向的改变来控制固定照射角度的转向辅助照明灯。 其使用方法为：在大灯开启状态下，方向盘向左转，大于开启角度的时候，左侧转向辅助照明灯就会自动开启，当方向盘转回来，小于开启角度的时候，转向辅助照明灯会自动关闭；向右转弯同样道理。我们的这个照明系统属于AFS，但是因为它仅根据转向有关，所以我们在跟客户介绍的时候最好用这样的名称介绍----------AFS转向辅助照明系统、AFS转向辅助照明灯。 注意：此照明灯的开启与关闭与转向灯不发生关系，它是根据方向盘转动角度实现的，而转向灯在行驶时还要正常使用，不要因此而违反交通规则。交车时一定要向客户解释清楚！ 以上内容是为我店销售顾问做的总结，希望得到大家的指正，加以完善，非常感谢！ 下面是从网上下载的一篇关于AFS的介绍 科技的进步带给人们越来越多的惊喜和愉悦，自适应前照灯系统便是一例。它使得夜晚驾驶变得不再令人恐慌，甚至心旷神怡，没准会有更多的驾驶者爱上夜晚出行去享受黑夜的浪漫。 AFS的全称是自适应前照灯系统。作为当今世界最先进的汽车照明系统，它能够有效地降低驾驶者在夜晚弯路上行车的疲劳程度，使驾驶者能够看清转弯处的实际路况，进而有充分的时间来应付紧急情况，从而明显提升夜晚弯路上行车的安全性。 虽然夜晚事故发生率只占所有交通事故的28%，但是其死亡事故的几率却高达白天死亡事故的两倍以上。这再次证明被誉为"汽车眼睛"的车灯对行车安全性及舒适性具有举足轻重的意义。 AFS系统能够减缓驾驶者在夜晚弯路上行车的恐慌情绪，使驾驶者能够拥有充分的时间进行转向操纵和应付紧急情况。自动转向照明具有降低驾驶者夜晚行车劳动强度的重大意义。此系统能够增加弯道的照射面积达20度左右，按照40KM/h的车速测算，能够为驾驶者将反应余量增加3秒以上。这一点对于时常进行夜晚运输的专业驾驶员而言至关重要。 就小糸集团内部的定义来说，现在世界上使用的所谓AFS系统并不是真正意义上的AFS，现在的AFS 只是在自动动态调光系统的基础上增加了转弯照明的功能。真正意义上的AFS系统应该包括根据车辆的行驶状况（例如高速巡航时、紧急刹车时、启动时等），路况（例如高速公路、城市公路、乡村公路等）以及天气（例如下雨、下雪等）来适时自动的调节前照灯的光形，从而达到相应状况下的最优光照表现。 小糸的AFS系统分为前向通道和后向通道两个部分，分别包括车身传感器、BUS节点、控制模块（ECU）以及执行机构等。系统能够根据车身的动态变化、转向机构的动作特性、发动机的工作状态等综合因素进行计算和判断，从而判定汽车当前的行驶状态并对前照灯近光进行相应的调整。带弯道转向照明的AFS系统的执行机构由步进马达来担当，步进马达具有行程准确、动作平稳、工作寿命长等特点。且考虑到系统

系统辨识与自适应控制作业

系统辨识与自适应控制 学院： 专业： 学号： 姓名：

系统辨识与自适应控制作业 一、 对时变系统进行参数估计。 系统方程为：y(k)+a(k)y(k-1)=b(k)u(k-1)+e(k) 其中：e(k)为零均值噪声，a(k)= b(k)= 要求：1对定常系统（a=0.8,b=0.5）进行结构（阶数）确定和参数估计； 2对时变系统，λ取不同值（0.9——0.99）时对系统辨识结果和过程进行 比较、讨论 3对辨识结果必须进行残差检验 解：一（1）： 分析：采用最小二乘法（LS ）：最小二乘的思想就是寻找一个θ的估计值θ? ， 使得各次测量的),1(m i Z i =与由估计θ? 确定的量测估计θ??i i H Z =之差的平方和最小，由于此方法兼顾了所有方程的近似程度，使整体误差达到最小，因而对抑制误差是有利的。在此，我应用批处理最小二乘法，收敛较快，易于理解，在系统参数估计应用中十分广泛。 作业程序： clear all; a=[1 0.8]'; b=[ 0.5]'; d=3; %对象参数 na=length(a)-1; nb=length(b)-1; %na 、nb 为A 、B 阶次 L=500; %数据长度 uk=zeros(d+nb,1); %输入初值：uk(i)表示u(k-i) yk=zeros(na,1); %输出初值 x1=1; x2=1; x3=1; x4=0; S=1; %移位寄存器初值、方波初值 xi=randn(L,1); %白噪声序列 theta=[a(2:na+1);b]; %对象参数真值 for k=1:L phi(k,:)=[-yk;uk(d:d+nb)]'; %此处phi(k,:)为行向量，便于组成phi 矩阵 y(k)=phi(k,:)*theta+xi(k); %采集输出数据 IM=xor(S,x4); %产生逆M 序列 if IM==0 u(k)=-1; else u(k)=1; end S=not(S); M=xor(x3,x4); %产生M 序列

线控主动转向系统(Direct Adaptive Steering)

线控主动转向系统（Direct Adaptive Steering） 出于对运动性能的无限追求，英菲尼迪Q50搭载世界首创的线控主动转向技术，旨在让用户体会到更加淋漓尽致的驾控乐趣。和传统的助力转向相比，该系统的最大特点是就是取消了转向盘和车轮之间的机械连接，车轮转向的速度和角度均由行车电脑根据实际路况和驾驶者的转向力度和速度计算得到。将传统转向系统代之以电信号之后，整个转向系统的反应速度明显提升，此时的英菲尼迪Q50也会表现地更加敏捷而富有活力。同时，因为消除传统系统中使反应速度变慢的机械损耗，英菲尼迪Q50的转向反应更快，并且降低了方向盘的振动。在实现上述功能的同时，线控主动转向系统还带来一定程度的路面反馈，展现了英菲尼迪Q50卓越的运动性能。 这种电控式转向系统的速比几乎可以随意匹配，可以根据车辆的实际行驶工况提供最为合适的转向速比，从而实现了对于车辆的最精准控制，这对于传统机械式转向系统是不可能完成的任务。英菲尼迪的工程为英菲尼迪Q50预设了多种不同的转向模式，可以很舒适也可以很运动，涵盖了大多数驾驶者习惯的驾驶风格。如果感觉还不够过瘾，英菲尼迪Q50的线控主动转向技术系统还为驾驶者准备了一个共有9种选择的个人设定模式，您可以根据个人喜好来获得车辆的驾驶感受。

除此之外，线控主动转向技术由于不采用直接的机械连接，可以帮助阻隔来自路面的复杂反馈传至方向盘，进而减少因路面反馈过于明显造成车辆失控的可能，使全新英菲尼迪Q50得到了最为理想的直线行驶稳定性。为了最大限度地保证线控主动转向技术的可靠性，英菲尼迪为其准备了三个相互监视的ECU控制单元，当其中一个出现问题的时候，其他两个将快速接替其职能，保持车辆操控安全。而若遇到严重故障，致使电控系统无法正常运转的时候，备用的机械助力转向系统将会被激活，确保做到万无一失。 另外，英菲尼迪Q50为驾驶者提供5种驾驶模式，除了常规应用的运动（Sport）、标准（Standard）、经济（Eco），以及个人（Personal）模式外，还增添了雪地（Snow）模式。这一设计，使英菲尼迪Q50可以适应更为复杂的驾驶环境。

汽车自适应前大灯控制系统的设计

汽 车 自 适 应 前 大 灯 控 制 系 统 设 计 同组成员：。。。 指导教师: 。。。

目录 1前言 (4) 2汽车AFS系统的国内外研究现状 (5) 3自适应前大灯研究的意义 (7) 4汽车自适应前大灯系统总体设计 (8) 4.1 汽车AFS系统的结构组成与基本功能 (8) 4.2 汽车AFS系统的基本原理 (10) 4.3汽车AFS系统建模 (10) 4.3.1线性二自由度汽车模型 (11) 4.3.2前大灯光轴水平方向模型 (11) 4.3.3步进电机模型 (13) 4.3.4前大灯光轴垂直方向调节模型 (13) 4.4PID控制 (14) 4.5云模型控制 (16) 5 汽车AFS控制系统硬件电路设计 (18) 5.1 STC12C5A60AD单片机 (18) 5.2车速信号调理电路 (18) 5.3方向盘转角信号调理电路 (18) 5.4步进电机驱动电路 (19) 5.5电源及断电保护电路 (20) 6汽车AFS控制系统软件设计 (21) 6.1系统软件功能分析 (21) 6.2系统软件设计 (21) 7结论 (23) 摘要：本设计主要完成以传感器作为检测器并通过软件的设计实现适时地对前

大灯灯光调节，从而实现对汽车灯光的自适应控制。这次设计是传感器技术和现代控制技术在汽车制造业中的应用，并且设计了控制系统的硬件电路设计，通过传感器检测到车速和方向盘转角，车身高度的变化，把信号输入单片机中通过程控步进电机执行组件的动作。步进电机的实际转动位置通过位置传感器回馈给MCU，MCU根据不仅电机目标位置与实际位置之差发出调节修正指令，完成调光过程。此设计能免去驾驶员对灯光的反复操作。提高了驾驶安全性和舒适性，减少由于驾驶员对灯光操作及灯光的阴影区多带来的交通事故，也大大挺高了汽车前大灯运行的可靠度。 关键词：汽车、自适应、控制；

自适应控制习题(系统辨识)(2020年整理).pdf

自适应控制习题 （徐湘元，自适应控制理论与应用，电子工业出版社，2007） 【2-1】 设某物理量Y 与X1、X2、X3的关系如下：Y=θ1X 1+θ2X 2+θ3X 3 由试验获得的数据如下表。试用最小二乘法确定模型参数θ1、θ2和θ3 X1: 0.62 0.4 0.42 0.82 0.66 0.72 0.38 0.52 0.45 0.69 0.55 0.36 X2: 12.0 14.2 14.6 12.1 10.8 8.20 13.0 10.5 8.80 17.0 14.2 12.8 X3: 5.20 6.10 0.32 8.30 5.10 7.90 4.20 8.00 3.90 5.50 3.80 6.20 Y: 51.6 49.9 48.5 50.6 49.7 48.8 42.6 45.9 37.8 64.8 53.4 45.3 【2-3】 考虑如下模型 )()(3.03.115.0)(212 1t w t u z z z z t y ++?+=???? 其中w(t)为零均值、方差为1的白噪声。根据模型生成的输入/输出数据u(k)和y(k),分别采用批处理最小二乘法、具有遗忘因子的最小二乘法（λ=0.95）和递推最小二乘法估计模型参数（限定数据长度N 为某一数值，如N=150或其它数值），并将结果加以比较。 【2-4】 对于如下模型 )()1.065.01()()5.0()()15.08.01(213221k w z z k u z z k y z z ??????+?++=+? 其中w(k)为零均值、方差为1的白噪声。根据模型生成的输入/输出数据u(k)和y(k),分别采用增广最小二乘法和随机逼近法进行模型参数估计，并比较结果。 （提示：w(t)可以用MATLAB 中的函数“randn ”产生）。 【3-1】 设有不稳定系统： )()9.01()()1(111k u z z k y z ???+=? 期望传递函数的分母多项式为)5.01()(11???=z z Am ，期望输出m y 跟踪参考输入r y ，且无稳态误差。试按照极点配置方法设计控制系统，并写出控制表达式。 【3-2】 设有被控过程： )()2.11()()6.07.11(1221k u z z k y z z ????+=+? 给定期望传递函数的分母多项式为)08.06.01()(211???+?=z z z A m ，试按照极点配置方法设计控制系统，使期望输出无稳态误差，并写出控制表达式u(k)。

自适应控制习题(系统辨识)

自适应控制习题 (徐湘元，自适应控制理论与应用，电子工业出版社， 2007) 【2-1】 设某物理量丫与XI 、X2、X3的关系如下：丫=0 1X1 + 0 2X2+0 3X3 由试验获得的数据如下表。试用最小二乘法确定模型参数 0 1、0 2和0 3 X1:0.620.4 0.420.820.660.720.380.520.450.690.550.36 X2:12.014.214.612.110.88.2013.010.58.8017.014.212.8 X3:5.206.100.328.305.107.904.208.003.905.503.806.20 Y: 51.649.948.550.649.748.842.645.937.864.853.445.3 【2-3】 考虑如下模型 其中w(t)为零均值、方差为1的白噪声。根据模型生成的输入/输出数据u(k)和y(k), 分别采用批处理最小二乘法、具有遗忘因子的最小二乘法(入 =0.95)和递推最小二乘法 估计模型参数(限定数据长度 N 为某一数值，如N=150或其它数值)，并将结果加以比 较。 【2-4】 对于如下模型 (1 _0.8z 1 0.15z 2 )y(k) 一(z 2 0.5z 3 )u(k) - (1 - 0.65z 1 - 0.1z 2 )w(k) 其中w(k)为零均值、方差为1的白噪声。根据模型生成的输入/输出数据u(k)和y(k), 分别采用增广最小二乘法和随机逼近法进行模型参数估计，并比较结果。 (提示：w(t)可以用MATLAB^的函数“ randn ”产生)。 【3-1】 设有不稳定系统: (1z 1)y(k) - z ^(10.9z 1)u(k) 期望传递函数的分母多项式为 Amz z m r 且无稳态误差。试按照极点配置方法设计控制系统，并写出控制表达式。 【3-2} 设有被控过程：一 - _ (1 1.7z 1 0.6z 2)y(k)z 2(11.2z 1 )u(k) 一 ~ - 一 - -1.3z 0.5z u(t)w(t) I 0.3z 2 1 - - T ()(10.5 )，期望输出y 跟踪参考输入y , y(t)

汽车_自适应前照灯控制系统

第一篇自适应前照灯控制系统（AFS） 自适应前照灯控制系统（AFS） AFS能够根据汽车方向盘角度和车速，不断对大灯进行动态调节，适应当前的转向角，保持灯光方向与汽车的当前行驶方向一致，以确保对前方道路提供最佳照明并对驾驶员提供最佳可见度，从而显著增强了黑暗中驾驶的安全性。 系统结构： AFS电子控制模块，包括一个Master和两个Slave。AFS主要是根据车辆和道路状况，来控制前照灯左右和上下的照射角度，从而提高驾驶员的视野，提升夜间驾驶的安全性。Master控制器以汽车方向转角、车速和前后轴高度等高速CAN总线信号或者真实传感器信号作为输入，经过复杂的控制逻辑和算法，得到期望的近光灯照射角度；并通过LIN总线发给左右两个Slave控制器，Slave再驱动电机来实现照射角度的实时动态变化。

系统功能： 具有随动转向氙气大灯（HID）的光线照亮范围角度能够外侧旋转15°，内侧旋转7°。同时还能针对车速，以及汽车轴荷变化（载重量变化，加速和减速，上下坡等）情况来改变车灯上下的高度来保证合理的照射距离。不仅如此，AFS控制模块还能保证在颠簸路面和短时间的路面冲击下，前照灯照射距离不会进行频繁调整，以提高系统鲁棒性，防止驾驶员眼睛疲劳。 除此之外，AFS还可以根据环境状况（如雨，雾）来适当的调整前照灯的角度。 在技术上，Master和Slave都具有Bootloader功能，实现控制程序和标定模块的在线升级和下载。AFS控制模块还可以根据不同地域，不同车型的要求，通过配置标定模块来实现所需要的不同功能。

第二篇自适应转向大灯系统(2008-08-06 17:24:58)标签：汽车前照灯led模块大 灯情感 智能驱动和控制技术为汽车行驶安全带来革命性变化作者：邹治永时间：2006-11-03 来源: 电子产品世界浏览评论汽车前照灯主要是用于汽车夜间行驶照明。它的亮度和照射方向对于行车安全是至关重要的。夜间汽车所有前照灯同时照明时，灯具应具有能使驾驶员看清前方100米距离以内交通障碍物的性能，照明光束应对准汽车的前进方向，主光轴方向应该偏下。前照灯的发光强度不足或者照射方向不合适，汽车前方的情况就不能清晰易见，或者给迎面驶来的汽车里的驾驶员造成眩目，妨碍视野，这些都是导致事故的重要因素。在

主动转向系统

2009年8月广汽本田全新奥德赛[综述图片论坛]正式在国内发表，在众多先进的设计中，有一项是同类车型中没有的，就是本田精心研发的VGR可变转向比例系统。这一系统使全新奥德赛（报价参数）具有相当敏捷的操控特性，除了本田汽车以外，其实还有宝马、三菱汽车拥有同类技术，目的只有一个，就是提供超乎寻常的驾驶乐趣和操控安全性。 广汽本田全新奥德赛配备了VGR可变转向比例系统 早期汽车的转向机构和卡丁车区别并不大，保持正常直行都很困难。为了能使方向盘可以稳定的控制行驶方向，发明了初级的转向机，使转向柱转动角度与转向角度成一定比例。为了适应各种速度下的合理转向角度，大部分转向柱的转动角度在1080-1440圈，也就是转向轮从极左到极右，方向盘需要转动3-4圈。 转向机按结构分为循环球式和齿轮齿条式，前者比较耐用，但转向反应慢、不直接；后者虽然会在使用时间较长后产生一定噪音，但转向反应很快且直接。后来为了减少驾驶者的操作量，又加入了转向助力系统；为了使转向能适应不同车速的要求，又出现了随速助力转向系统。这些先进技术的加入确实大大降低了驾驶者的负担，但对操控性没有本质的提高，这也是一些注重车辆操控性能的汽车厂家研发新型转向系统的主要原因。

最早致力于主动改善转向特性的当属三菱汽车，三菱Lancer Evolution车系早期车型虽然加速性能超强，但恒时四驱系统加上强大的动力，结果就是严重的转向不足。直到1994

年第四代车型的推出，除了使用重新设计的4G6[综述图片论坛]3涡轮增压发动机以外，最重要的革新就是加入了AYC主动偏航控制系统和ACD主动控制差速器。

AYC的主要原理是通过单独改变后轮两侧的驱动力来抵消转向不足，从而使车辆保持正确的过弯路线，即便方向盘转动角度过大，也不会陷入转向不足，大大提高了超高速过弯的安全性。ACD主要是通过实时改变前、中、后差速器的传动比，起到半自主转向的作用，所以即便是量产的Lancer Evolution也可以做出类似于WRC赛车的夸张动态。全新Evolution X更采用Super AYC与主动转向系统、主动刹车系统和ACD系统相互配合，最终组成S-AWC 超级全轮控制系统，使驾驶变得更得心应手。

系统辨识与自适应控制硕士研究生必修课程考核

《系统辨识与自适应控制》硕士研究生必修课程考核（检测技术与自动化装置专业）2003．5. 22 可下载自https://www.wendangku.net/doc/418517175.html,/xuan/leader/mrj/ 学生姓名：考核成绩： 一、笔试部分 (占课程成绩的 80% ) 考试形式：笔试开卷 答卷要求：笔答，可以参阅书籍，要求简明扼要，不得大段抄教材，不得相互抄袭 试题： 1 简述系统辨识的基本概念（概念、定义和主要步骤）（10分） 2 简述相关辨识的基本原理和基于二进制伪随机序列的相关辩识方法（原理、 框图、特点）。（10分） 3 简述离散线性动态（SI / SO）过程参数估计最小二乘方法（ＬＳ法）的主要 内容和优缺点。带遗忘因子递推最小二乘估计（ＲＬＳ法）的计算步骤和主要递推算式的物理意义（10分） 4 简述什么是时间序列？时间序列建模如何消除恒定趋势、线性趋势和季节性 的影响？（10分） 5 何谓闭环系统的可辨识性问题，它有那些主要结论？（10分） 6 何谓时间离散动态分数时滞过程？“分数时滞”对过程模型的零点和极点有 什么影响？（10分） 7 简述什么是自适应控制，什么是模型参考自适应控制（MRAC）？，试举一例说明MRAC的设计方法（10分）。 8 请设计以下过程( yr = 0 ) y(k) -1.6y(k-1)+0.8y(k-2) = u(k-2)- 0.5u(k-3)+ε(k)+1.5ε(k-1)+0.9ε(k-2) 的最小方差控制器（MVC）和广义最小方差控制器（GMVC）, 并分析他们的主要性能。（10分） 二、上机报告ＲＬＳ仿真（占课程成绩的 20%） 交卷时间：6月9日下午

汽车-自适应前照灯系统技术规范

零部件子系统技术规范自适应前照灯系统 2020年07月05日

1前言 本文件是根据项目规划，定义了自适应前照灯系统基本技术要求，用于供应商报价，本文件在供应商定点之前可持续进行更改。 本文件内的信息要求严格保密，未征得同意不得将信息透露给第三方。2术语及参考文件 2.1术语 2.2参考规范 3设计概念 1） CAN BUS通讯满足《BCZQQ0003》，LIN BUS通讯满足《BCZQQ0004》，网络管理满足《BCZQQ0006》； 2）诊断功能开发符合《BCZQQ0005》，软件刷写满足《BCZQQ0007》； 3） AFS系统包含Master控制器、左右Slave控制器和前后车身高度传感器，Master控制器负责系统控制策略、传感器信号采集处理、CAN网络通信和LIN主控节点等；Slave控制器负责通过LIN总线接收Master控制器的指令，驱动垂直调光步进电机和随动转向步进电机，满足自适应照度的需求。

3.1效果图 -- 3.2功能清单 4技术要求 4.1工作温度要求 Master控制器： 工作温度: -40oC ～ +80oC 存储温度：-40oC ～ +90oC 左右Slave控制器： 工作温度: -40oC ～ +105oC 存储温度：-40oC ～ +115oC 前后车身高度传感器： 工作温度: -40oC ～ +105oC 存储温度：-40oC ～ +115oC 4.2电器环境要求 工作电压范围：9V～16V 测试电压： 14 V 标称电压： 12 V CAN网络通讯电压: 6V～16V LIN网络通讯电压：6V～16V 4.3材料要求 满足ELV报废车辆指令要求 4.4气味性要求 气味性满足《内饰散发特性评价准则》

汽车主动转向系统设计及控制特性研究

汽车主动转向系统设计及控制特性研究 发表时间：2020-01-13T16:59:54.047Z 来源：《基层建设》2019年第28期作者：鲍培兴 [导读] 摘要：随着汽车性能的逐渐提升，人们对汽车驾驶过程中的稳定性、安全性和操作灵活性提出了更高的要求，因此，在汽车研究的过程中，必须要保证汽车的相关性能满足人们对汽车越来越高的要求，而汽车主动转向系统的应用不仅能够保证汽车具备一定的操作灵活性，还能够保证汽车在驾驶的过程中具备良好的稳定性和安全性，所以探究汽车主动转向系统的设计流程，如何能够更好的对汽车主动转向系统进行控制，是当前汽车转向系统设计相关负 长城汽车股份有限公司河北省汽车工程技术研究中心河北保定 071000 摘要：随着汽车性能的逐渐提升，人们对汽车驾驶过程中的稳定性、安全性和操作灵活性提出了更高的要求，因此，在汽车研究的过程中，必须要保证汽车的相关性能满足人们对汽车越来越高的要求，而汽车主动转向系统的应用不仅能够保证汽车具备一定的操作灵活性，还能够保证汽车在驾驶的过程中具备良好的稳定性和安全性，所以探究汽车主动转向系统的设计流程，如何能够更好的对汽车主动转向系统进行控制，是当前汽车转向系统设计相关负责人员的主要责任和义务。基于此，本文通过分析汽车主动转向系统的相关概念，探究如何进行更好的设计和控制，从而提高人们驾车过程中的安全性和稳定性。 关键词：汽车；主动；转向系统；设计；控制特性 引言:汽车主动转向系统的设计是基于智能化技术和机械技术应用下发展出来的汽车智能化系统，通过这一系统的设置，可以保证驾车的舒适性，在一定程度上提升了车辆的整体实用性能。由于传统的转向系统不具备主动性，汽车在速度较低进行转向的过程中，需要驾驶人员转向的幅度相对较大，而在高速进行转向的过程中，由于转向的灵敏度增加，所以导致驾驶员给予很小的转动动作，就可以保证转动的角度相对较大，从而使整个汽车的安全性得不到良好的保障，因此传统的汽车转向系统使汽车的使用性能大大降低，并且也不能够保证驾驶人员和车内其他乘客的安全，所以，在汽车中设置主动转向系统是当前改善汽车性能的重要措施。 一、主动转向系统与传统转向系统相比具备的优点 与传统的转向系统相比，智能主动转向系统具备的优点主要体现在以下几个方面，第1个方面是由于传统的转向系统必须驾驶人员实施一定的操作，但是可能会由于驾驶人员出现疲劳驾驶或者分神的现象，在应该转向时没有进行转向操作，从而引起交通事故以及危害人身安全。而主动转向系统可以根据驾驶的实际情况保证转向系统在应该转向时进行转向操作，从而在一定程度上增加了驾车的安全性。同时两种转向系统在转动角度方面的对比也体现出了主动转向系统的优势，例如在低速行驶的过程中，传统转向系统的转动方向与方向盘的转动方向不一致会增大转动的角度，而主动传动系统中方向盘的转动方向和转动电机的转动方向基本一致，所以，可以在一定程度上减小转动的角度。在高速行驶时，由于传统转动电机的方向和方向盘的方向一致，所以方向盘转动的幅度较小时，汽车转动的角度也相对较大，因此增加了危险性，而主动转动系统中，转动电机的方向在高速行驶时会和方向盘的转动方向不一致，从而在一定程度上增加了操作人员，转动方向盘的转动角度，因此也间接的提升了汽车的行驶安全性。第2个方面是主动式转向系统和传统的转向系统相比在纠正转动方向时也有一定的优势，例如主动式转向系统，能够保证汽车在直线行驶的过程中可以更加稳定，并且通过计算的方式计算出相应的车速，以及通过车轮上的传感器可以监测到车辆上的转向轮是否具备一定的稳定性，而传统的转向系统必须人为设置相应的传动方向，并且还需要根据行车经验判断车辆的转动角度，从而在一定程度上降低了车辆行驶的安全性。总而言之，主动转向系统与传统转向系统相比，不仅能够保证汽车具备一定的安全性和稳定性，还能够帮助驾驶人员进行危险的判定，从而保证驾驶人员的安全。 二、汽车主动转向系统的设计 要想明确汽车主动转向系统的实际设计方案，必须要了解汽车主动转向系统所包含的结构以及实际的工作原理，当前汽车主动转向系统所包含的关键组成结构有转向盘，转距传感器，转向输入轴以及配备涡轮蜗杆的双行星齿轮系和助转角电机，及转向拉杆等。同时在转向的过程中，为了保证能够实现智能化，还配备了车身动态测试信号，车身中的运动状态不在正常范围以内，将通过测试信号传输到转距传感器和转向盘上。在汽车主动转向系统的设计过程中，除了要明确转向系统中所需要的所有零部件的型号和类型以外，还需要明确这些零部件在主动转向系统中具备的功能，例如转向盘是让驾驶员可以通过转向盘的操作，实现汽车车身的转动以及车轮的转动，而ECU电控单元可以实现汽车车速的收集以及转动角度的收集，然后将这些信号传输给转向控制系统中，从而保证转向盘能够实现自动转动，并且提示驾驶人员进行转动操作。在转动系统中还添加了助转角电机，转角电机的作用是一旦转向传输系统出现问题，助转角电机可以帮助转向盘能够提供更好的转向性能，从而使操作的灵敏度提高，可以在一定程度上保护驾驶员的安全。在汽车主动转向系统设计的过程中，主要分为两部分，首先是主设计部分，主设计部分包括方向盘操纵的机构，主动转向的电机机构以及双行星齿轮机构和齿条机构减速机机构等，还有一些配合主动转向系统的零部件，例如车速传感器，ECU等。 三、汽车主动转向系统控制特性分析 汽车主动转向系统控制特性分析的过程中首先要明确，汽车主动转向系统的控制性能需要达到什么要求。当前我国汽车主动转向系统应该达到的要求首先是需要在转向时具有可靠的操作性能。例如在汽车进行高速行驶的过程中，如果会出现急转弯现象，需要保证驾驶员在操作转向系统时，能够通过主动转向系统及时的将车辆进行急转弯操作，并且还要保证汽车在直线行驶的过程中，即使遇到了大风等恶劣天气，也可以通过主动转向系统控制车辆的直线行驶。其次是要保证主动转向系统，可以比传统转向系统有更快的反应能力，例如驾驶员在驾驶汽车的过程中，如果前方发生了紧急情况需要进行急转弯操作时，必须要保证主动转向系统能够控制整个汽车进行急转弯操作，并且还要保证其能够快速的操控汽车进行急转弯。然后是要保证主动转向系统中的转向助力系统，可以根据车速的变化及时的进行转变，从而保证主动转向系统具备一定的灵活性，同时转向助力系统是保证能够帮助驾驶人员操控汽车转弯的系统，因此转向助力系统也需要具备一定的灵敏性和轻便性。最重要的是要保证主动转向系统具备良好的稳定性，一旦主动转向系统在控制汽车转弯的过程中不具备稳定性，可能造成汽车事故频发，从而严重的影响人们的身心健康。因此保障主动转向系统可以在提高控制特性的前提下，具备一定的稳定性，是当前主动转向系统发展的主要方向。在控制特性分析时，首先要确保主动转向系统中的电机能够有良好的运行状态，电机是为主动转向系统提供操作和控制的器件，所以，在探究控制特性时，要研究电机是否具备良好的运转性能。当前，在提升电机控制特性时，采用的主要方式是使用PID控制系统，利用这种系统可以提高电机的抗干扰能力和提升相应的反应灵敏度。 结束语 随着社会的不断发展，人们对汽车性能的要求越来越高，但是由于现阶段汽车在驾驶的过程中可能会有危险事故的发生，因此不断提