广告
自动驾驶汽车中高转向需求下的电压饱和与转向系统性能优化
自动驾驶汽车的发展带来了对转向系统高性能的需求，尤其是在规避障碍物等紧急情况下的高转向需求操作。然而，电压饱和限制可能导致转向系统无法有效跟踪期望转向角，从而影响汽车的操控性能。本文将结合自动驾驶汽车的特点，分析高转向需求下的电压饱和问题，并提出优化策略，以实现更高水平的操控性能。
1. 自动驾驶汽车中的高转向需求操作
在自动驾驶汽车中，高转向需求操作通常发生在需要紧急规避障碍物、执行迅速变道等场景中。这些操作要求转向系统能够快速、准确地响应，以确保汽车安全驶向目标方向。然而，高转向需求操作可能引发电压饱和问题，影响系统性能。
2. 电压饱和问题的分析与挑战
在高转向需求操作中，即使轮胎滑移角较小，电压饱和限制仍可能违反。
惯性引起的相位滞后
高转向需求操作中，系统的转向角变化更快，使得惯性引起的相位滞后不可忽略。这可能导致转向系统无法及时响应，产生实际转向角偏离期望值的情况。
高扰动转矩与控制范围
规避转向操作可能引起高扰动转矩，超出伺服控制器的处理范围。这导致伺服控制器无法有效地跟踪期望转向角，影响系统的跟随性能。
期望电压值超限
在规避转向操作中，期望电压值可能高于电压饱和限制（通常为12V）。这使得伺服控制器无法通过电压补偿充分调整相位滞后，导致电压饱和的发生。
3. 自动驾驶汽车中转向系统性能的优化策略
自动驾驶汽车的转向系统在实现高性能操控的同时，面临着在高转向需求下可能出现的电压饱和问题。为了优化转向系统性能，特别是在应对紧急情况或需要迅速变道的操作中，采取一系列优化策略是至关重要的。
3.1 高层控制器设计的精进
在自动驾驶汽车中，高层控制器对于整个转向系统的性能至关重要。为了更好地应对高转向需求，高层控制器的设计需要考虑系统的惯性对相位滞后的影响。采用先进的控制策略，如模型预测控制（MPC），能够更精确地预测车辆的转向行为，从而提高系统对快速转向变化的响应速度。
3.2 优化规避转向操作的控制策略
规避转向操作可能引起较大的扰动转矩，挑战转向系统的控制范围。为了优化性能，可以采取一系列控制策略。引入扰动抑制模块，实时监测和抑制扰动，有助于保持系统的稳定性。此外，采用自适应控制方法，能够实时调整参数以适应不断变化的工况，提高系统的鲁棒性，确保在规避转向操作中能够更好地跟踪期望转向角。
3.3 引入电压补偿机制
电压饱和问题是自动驾驶汽车中一个常见的挑战，尤其在高转向需求的情况下更加突出。为了解决这一问题，引入电压补偿机制是关键的。通过实时调整期望电压值，确保不违反电压饱和限制。这需要对期望转向角和电压之间的关系进行仔细调整，以提高系统在高转向需求操作中的稳定性。
3.4 实时调整策略的优化
在实际驾驶中，车辆可能面临各种复杂的驾驶场景，因此实时调整策略的优化尤为重要。通过引入实时感知和监测技术，系统能够更灵活地应对不同的驾驶条件。这可能包括场景感知、环境感知以及对驾驶意图的实时监测，以确保系统在不同情境下都能够表现出色。
3.5 系统鲁棒性和稳定性分析
考虑到自动驾驶汽车可能面临的各种不同路况和操纵条件，系统的鲁棒性和稳定性至关重要。通过深入分析系统在不同工况下的鲁棒性，可以更好地了解系统的整体性能。这包括对电机扭矩、惯性、扰动等因素的综合考虑，以确保系统在各种情况下都能够保持稳定性。
在自动驾驶汽车中，转向系统性能的优化是实现高度自主行驶的重要一环。通过精进高层控制器设计、优化规避转向操作的控制策略、引入电压补偿机制以及优化实时调整策略，可以有效提高转向系统在高转向需求操作中的性能和稳定性。这些策略的综合应用有助于推动自动驾驶汽车在复杂驾驶场景中的应用，为未来智能交通的发展奠定基础。
广告
广告
编辑推荐
最新资讯
-
新能源汽车锂离子电池的热失控防护措施及材
2024-08-13 13:59
-
新能源汽车三电系统产品开发中的虚实结合试
2024-08-13 13:56
-
汽车底盘产品系统开发与验证的虚实结合试验
2024-08-13 13:54
-
汽车利用仿真技术辅助的多合一电驱系统的台
2024-08-13 13:50
-
汽车多合一电驱系统载荷的失效关联测试
2024-08-01 15:40
广告
广告
