智能车辆纵向控制是避免车辆碰撞,减少交通事故发生的有效措施。本课题研究的主要目的是通过对智能车辆纵向运动控制的研究,提高车辆的主动安全性,降低交通事故发生率,减小交通事故带来的损害,保障安全行车。本文通过建立一个简单、低成本、易于实现的智能车辆纵向运动控制半物理仿真系统,研究智能车辆纵向运动的定速控制和车间距保持控制,实现车辆的主动避撞。本课题完成以下主要研究内容:首先,采用MATLAB/SIMULINK仿真软件,建立车辆纵向动力学系统的计算机仿真模型。该模型考虑了发动机、液力变矩器和自动档位切换等系统中非线性因素的影响,采用MATLAB中基于有限状态机理论(FSM)的Stateflow语言,创建了自动档位切换行为的模型。其次,定义了控制系统功能,设计了定速巡航控制器和车间距保持控制器,并分别进行了控制效果的仿真验证。在三种典型工况下对完整的车辆纵向控制器进行了计算机仿真,结果表明控制器对车辆模型的控制效果较好,能较精确地模拟车辆的实际行驶工况。最后,选用ARM7内核的LPC2210控制器和μC /OS ? II操作系统作为车辆模型的硬件在回路仿真的控制系统,设计了车辆纵向动力学控制系统的半物理仿真平台。平台通过串口将上述车辆仿真模型与实际硬件控制系统连接,以实现实时硬件在回路仿真功能。为保证仿真的实时性,分别利用VC++和MATLAB的S函数编写了DDE服务器程序和客户端程序,将被控的车辆模型与ARM控制器之间的数据传递通过DDE技术实现,从而完成了半物理仿真系统的构建。