纯电动汽车的自动驾驶功能设计是当前汽车技术领域的重要研究方向,特别是在全球汽车行业对新能源汽车和智能驾驶的大力推动下。此文中,作者李小润、钟日敏、黄祖朋、赵小羽针对纯电动车的自动驾驶功能,提出了一种基于PID算法的控制系统设计,旨在确保车辆实际速度与驾驶员期望速度的一致性,实现车辆的自动驾驶。
引言部分指出了自动驾驶的重要性。随着节能减排政策的加强和智能驾驶技术的发展,无人驾驶汽车的市场前景广阔,预计到2025年和2035年将产生巨大的经济效益。自动驾驶作为无人驾驶的核心功能,能够实现车辆在无需人工操作的情况下安全高效地行驶,包括起步、换挡、加减速和停车等一系列操作。
在传统燃油车中,PID模块通过控制喷油量来调节车速,但这种方式在面对不同的工况和路况时,可能会导致控制精度不足。而在纯电动车中,由于电动车的动力系统直接由电动机驱动,作者设计的自动驾驶控制系统通过PID算法直接控制电机的扭矩,从而提供更精确的响应和更好的鲁棒性、实时性。
该自动驾驶功能结构模块设计主要包括以下几个部分:
1. 整车控制器(VCU):协调整个车辆的控制策略,负责处理和决策。
2. 电机控制器(MCU):接收来自VCU的指令,控制电动机的工作状态。
3. 驱动控制器(DCU):与MCU协作,执行扭矩控制命令,驱动车辆运行。
4. 车速传感器:监测车辆实时速度,为控制系统提供反馈。
5. 驱动电机:根据控制信号输出扭矩,推动车辆前进。
此外,为了实现自动驾驶,还需要一系列辅助系统,如精确的定位与导航系统(依赖于卫星导航技术、高精度地图和车联网),用于观察前方的前置视觉系统(摄像头),雷达系统(激光或毫米波)以检测周围环境,以及近距雷达和环视系统,确保车辆在复杂环境中安全行驶。
总结来说,本文提出的纯电动汽车自动驾驶功能设计利用PID算法对电机扭矩进行精确控制,提升了系统响应精度和实时性,为纯电动车的自动驾驶提供了有力的技术支持。随着技术的不断发展和完善,自动驾驶将在未来的纯电动汽车中发挥越来越重要的作用,推动汽车行业的绿色智能化转型。