基于PID的汽车定速巡航控制系统的研究摘要：随着汽车工业和公路运输业的发展，汽车会越来越普及，人们将需要更加舒适、简便和安全的交通工具。
汽车巡航控制系统是一种辅助驾驶系统，它不但可以减轻驾驶员的负担，还可以提高驾车的舒适性。
汽车巡航控制系统具有非线性、时变不确定性，并受到外界扰动、复杂的运行工况等影响，采用传统PID控制很难取得满意的效果，本文介绍了一种基于模糊PID控制算法的汽车巡航控制系统。
本文首先阐述了汽车巡航控制系统的历史背景、在国内外的研究应用现状及其发展趋势，并详细介绍了巡航控制系统的构成。
通过对一种采用闭环控制的巡航控制系统进行分析，阐述了巡航控制系统的控制原理。
然后，本文对汽巡航控制系统进行了简要的分析，将模糊PID控制方法作为其控制方案，并设计出系统的模糊控制器。
以轿车为对象，分析了汽车在行驶过程中的驱动力及受到的各种阻力和干扰力，并建立起汽车纵向动力学模型。
利用MATLAB建立了系统的仿真模型，并对汽车巡航控制系统进行了仿真和分析。
由仿真结果可知，模糊PID控制方法能使系统相应的超调减小、反应速度加快、控制效果良好，是一种适用于汽车巡航控制系统的控制方法。
论文的内容是基于传统的汽车巡航控制系统，对现有的PID控制进行完善和优化。
发挥模糊控制的优势对现有的汽车巡航控制系统进行改进，令控制过程具有一定的智能水平。
有助于提高巡航控制的效果，减少车速变化，最大限度节省燃料，降低排气污染，提高发动机的使用效率，改善汽车动力性和乘坐舒适性。
最后利用MATLAB软件中的模糊逻辑工具箱对系统的设计进行仿真，验证系统设计的可行性，观察模糊控制的效果，并对部分基础电路进行设计。
通过仿真结果分析得出平均巡航响应时间加快了15.9秒，响应超调量平均减小了15.02%。
有助于模糊控制在汽车巡航系统中应用的普及。
关键词: 巡航控制系统; MATLAB; 模糊PID; 仿真Research on Automobile Cruise Control SystemBased on DSPAbstract：With the development of automobile industry and carrying trade，automobile will be more and more widespread．More comfortable，more convenient and safer vehicle will be needed．Automobile cruise control system，which not only could relieve the drivers’ burden but also could make the driving comfortable，is a kind of accessorial driving system．Cruise control system has high nonlinearity and non-determinacy with time changing．And CCS，which is effected by some factors such as external load disturbers and complicated running modes，will not have a good running effect with the traditional PID contr01．A kind of CCS which is based on Fuzzy PID control is introduced in the thesis．First，the background of cruise control system and its status and developing trend is expatiated on in the dissertation．The composing of CCS is also introduced in detail．The principium of CCS is described by analyzing a kind of closed loop system．After analyzing the cruise control system briefly, Fuzzy-PID is confirmed as the control method of the system．Then the Fuzzy PID controller is designed．As the object is a car, the thesis analyzes the resistances and disturbs while the car’s running．And the automobile dynamics model is given．After setting up the model by means of MATLAB，the result is analyzed．From the result，we may know that Fuzzy PID control could make the overshoot smaller and the response time shorter．The effect of Fuzzy PID method is given，SO it is a suitable method for CCS．Paper is based on the traditional automobile cruise control system, improved and optimized the PID control. Play to the advantages of fuzzy control to improve the existing vehicle cruise control system, so that the control process has some intelligence. Cruise control will help to improve the effectiveness and reduce the speed of change, the maximum fuel savings and reduce exhaust pollution, improveengine efficiency, improved vehicle power and comfort. Finally, use the Fuzzy Logic Toolbox in MATLAB software to simulate the design of the system, to verify the feasibility of the system design, observe the effect of fuzzy control, and design some basic circuit. By analysis the simulation results, the average cruise speed up response time of 15.9 seconds, average response overshoot reduced 15.02%. Help of fuzzy control application in the automobile cruise control system in popularity. Keywords:cruise control system ; MATLAB ; Fuzzy PID; simulation目录1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2汽车巡航控制系统的历史背景和研究现状 (1)1.2.1巡航控制系统的历史背景 (1)l.2.2巡航控制系统的国内外研究和应用现状 (2)1.3巡航控制系统的发展趋势 (3)1.4课题来源及主要研究内容 (4)2 巡航控制系统的组成和工作原理 (4)2.1巡航控制系统简介 (4)2.2汽车巡航控制系统的组成与工作原理 (6)2.2.1 CCS的组成部件 (7)2.2.3 CCS ECU (8)2.3巡航控制原理 (9)3 巡航控制系统的建模仿真 (10)3.1采用模糊控制的原因 (10)3.2模糊控制的特点 (11)3.3模糊控制对汽车巡航控制系统的积极作用 (12)3.4模糊控制器的设计 (13)3.4.1 定义输入语言变量 (13)3.4.2 定义输出语言变量 (14)3.4.3 提出模糊控制规则 (14)3.4.4 规则表的建立 (16)3.5模糊PID控制系统的设计 (17)3.6模糊PID控制系统的软件仿真 (20)3.6.1 MATLAB软件简介 (20)3.6.2 SIMULINK简介 (21)3.6.3 模糊逻辑仿真工具箱简介 (21)3.7仿真模型的建立 (22)3.7.1 汽车动力仿真模型的建立 (22)3.7.2 PID控制器仿真模型的建立 (23)3.7.3 利用模糊逻辑工具箱建立模糊控制器 (24)3.7.4 仿真结果分析 (30)结论 (33)参考文献 (35)谢词............................................ 错误!未定义书签。
1 绪论1.1 引言随着汽车工业和公路运输业的发展，汽车将走进千家万户，驾驶人员非职业化的特点将突出，车辆驾驶的自动化己成为汽车发展的主要趋势。
跨入二十一世纪，人们需要更加舒适、简便和安全的交通工具，以适应快捷的生活节奏，因此对汽车的智能化要求更加迫切，随着计算机和电子技术的不断发展，性价比不断提高，为汽车的自动化提供了雄厚的物质基础，汽车实现智能化已不是梦想。
车辆自动变速器及其控制技术是智能汽车非常重要的内容。
是汽车辅助驾驶系统和自动驾驶系统的基础，是目前我国智能汽车发展必须解决的核心技术之一。
此外，随着我国高速公路网建设纵横迅速延伸，自动巡航控制也具备了广泛的发展和应用前景。
科技的发展使相应电子技术在汽车上应用得越来越广泛，汽车电子化程度越来越高，特别是微控制器进入汽车控制领域后，给汽车发展带来了划时代的变化，汽车的动力性、操作稳定性、安全性、燃油经济性、对环境的友好性都得到了大幅提升。
在大陆型国家，驾驶汽车长途行驶的机会较多，而且在高速公路上行驶时变换车速的频率及范围都较少，能以较稳定的车速行驶。