Моделирование адаптивного круиз-контроля электромобиля
Another Title
Modeling of adaptive cruise control on electric vehicle
Bibliographic entry
Моделирование адаптивного круиз-контроля электромобиля / Куок Чьеу Нгуен, Ван Нгиа Ле, Чонг Дат Чан [и др.] // Автотракторостроение и автомобильный транспорт : сборник научных трудов : в 2 томах / Белорусский национальный технический университет, Автотракторный факультет ; редкол.: Д. В. Капский, А. С. Поварехо (отв. ред.) [и др.]. – Минск : БНТУ, 2024. – Т. 1. – С. 11-20.
Abstract
Современным трендом в мировом автомобилестроении является оснащение транспортных средств, и в первую очередь электромобилей, высокотехнологичными интеллектуальными системами помощи водителю для обеспечения безопасности дорожного движения и повышения энергоэффективности в процессе эксплуатации. Одной из таких систем является адаптивная система автоматического поддержания скорости или, так называемый, адаптивный круиз-контроль (АКК), который автономно контролирует заданную водителем скорость движения и поддерживает безопасное расстояние до впереди идущего транспортного средства. В статье рассматривается моделирование системы АКК переднеприводного легкового электромобиля VFe34 с использованием на программном уровне субмодели контроллера превентивного управления (ПУ-контроллер). Динамическая модель электромобиля, представленная дифференциальными уравнениями, выступает в качестве объекта управления для виртуального контроллера АКК. На основе заранее заданного безопасного и фактического расстояния до впереди идущего автомобиля, желаемой и текущей линейной скорости транспортного средства ПУ-контроллер рассчитывает параметры управления для системы АКК, которая в свою очередь, взаимодействууя с электронными блоками управления тяговым электроприводом и антиблокировочной системой тормозов, формирует управляющие воздействия на модуляторы АБС или инвертор асинхронного электродвигателя привода ведущих колес. Отработка алгоритма управления скоростным режимом электромобиля с учетом фактического расстояния до впереди идущего автомобиля осуществлялась на виртуальном маршруте, имитирующем сценарий движения по типовой скоростной автомагистрали. Результаты исследования подтверждают высокую эффективность системы АКК при управлении автомобилем в автономном режиме, обеспечивающей заданные водителем скоростные параметры движения и соблюдение правил дорожной безопасности.
Abstract in another language
The modern trend in the global automotive industry is to equip vehicles, and primarily an electric vehicles (EVs), with Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) to ensure traffic safety and enhance energy efficiency during operation. One notable system among these is the Adaptive Cruise Control (ACC), which autonomously controls the vehicle's speed set by the driver and maintains a safe distance from the preceding vehicle. This paper focuses on modeling the ACC system of frontwheel drive passenger electric vehicle VFe34 with using the Model Predictive Controller (MPC) at the software level. The EV’s dynamic model, represented by differential equations, is presented as the object for the virtual ACC controller. Based on the preset safe and actual distance to the vehicle in front, the driver desired and current vehicle velocity, the MPC controller calculates the control parameters for the ACC system, which in turn, interacting with the ECU of the electric traction drive and anti-lock brake system, generates control actions to ABS modulators or asynchronous electric motor inverter of the driving wheels. Сontrol algorithm testing of the EV speed mode, taking into account the actual distance to the car in front, was carried out on a virtual route simulating a driving scenario on a typical highway. The results demonstrate that the ACC system effectively controls in autonomous mode the host vehicle, adhering to driver desired parameters and road safety regulations.