Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Автоматизированная система управления экстренным торможением

Работа №85248
Тип работыМагистерская диссертация
Предметавтоматизация технологических процессов
Объем работы111
Год сдачи2017
Стоимость4865 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено 25
Не подходит работа?

Узнай цену на написание

ВВЕДЕНИЕ 3
1 Анализ предметной области автоматизация системы управления транспортным
средством 5
1.1 Обзор и анализ тормозных систем 6
1.2 Анализ существующих систем управления экстренным торможением 10
1.3 Анализ методов искусственного интеллекта и подходов к построению
системы управления 13
1.4 Выводы к первой главе, постановка цели и задач диссертации 20
2 Разработка структурной схемы автоматизированной системы управления
экстренным торможением 21
2.1 Разработка схемы взаимодействия блоков автоматизированной системы
управления экстренным торможением 21
2.2 Разработка блоков структурной схемы автоматизированной системы
управления экстренным торможением 22
2.3 Требования к системе управления 26
2.4 Выводы к второй главе 28
3 Разработка автоматизированной системы управления экстренным
торможением на основе нечеткой логики 29
4 Математическое моделирование тормозной системы в средах AMESim и
Simulink 39
4.1 Математическое моделирование тормозной системы в среде AMESim
39
4.2 Математическое моделирование тормозной системы в среде Simulink69
4.3 Выводы к четвертой главе 84
5 Исследование и анализ моделей тормозной системы 85
Основные результаты и выводы 86
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 106
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 107
ПРИЛОЖЕНИЕ А


Автономные транспортные средства активно разрабатываются во всем мире. Созданием технологий беспилотных автомобилей занимаются и автопроизводители (Volvo, Volkswagen, Mercedes-Benz, General Motors), и крупные инженерные центры (Google, Continental, Delphi, Bosch), и военные ведомства (DARPA), и университеты (Stanford University, Carnegie Mellon University, Technical University of Munich, University of Karlsruhe, Fraunhofer Institute, University of Minnesota), многие другие [3]. Задача решается по двум направлениям:
1) комплексная автоматизация автомобиля;
2) автоматизация отдельных режимов движения транспортного
средства (парковка, движение в пробках и т.д.).
В мировом автомобилестроении уделяется особое внимание разработкам систем и устройств для повышения его эффективности, удобности, в том числе безопасности. Среди решаемых задач по безопасности на дорогах общего пользования можно выделить две основные: пассивные и активные системы. Задача пассивной системы - своевременное оповещение водителя о возникновении опасных ситуаций. Активная система помощи при этом может вмешиваться в управление транспортным средством. Основным предназначением систем активной безопасности автомобиля является предотвращение аварийной ситуации. При возникновении такой ситуации система самостоятельно (без участия водителя) оценивает вероятную опасность и при необходимости предотвращает ее путем активного вмешательства в процесс управления автомобилем. Исследование свойств активной безопасности, в том числе тормозных свойств, является актуальной задачей на этапах проектирования, доводки и сертификации транспортных средств. С широким применением ABS и ESP перед автопроизводителями открылись новые возможности улучшения свойств активной безопасности путем внедрения систем помощи водителю (Advanced Driver Assistance Systems - ADAS). Одним из систем помощи водителю может быть отнесена система управления экстренным торможением (Advanced Emergency Braking System - AEBS). Рассматриваемая система априори входит в состав систем управления движением автомобилей с уровнями автоматизации SAE (Society of Automotive Engineers) с второго по пятый.
Целью диссертационной работы является повышение безопасности управления движением за счет разработки автоматизированной системы управления экстренным торможением.
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
- провести обзор и анализ работ в области автоматизации торможения транспортного средства;
- провести обзор и анализ в области элементов искусственного интеллекта;
- разработать структурную схему системы управления экстренным торможением;
- разработать систему управления на основе нечеткой логики;
- разработать математическую модель тормозной системы в среде AMESim и Simulink;
- исследовать модели тормозной системы на основе нечеткой логики.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании студенческих
и аспирантских работ!


Целью диссертационной работы являлось повышение безопасности дорожного движения за счет разработки автоматизированной системы управления. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
1) обзор и анализ работ в области автоматизации торможения транспортного средства;
2) обзор и анализ в области элементов искусственного интеллекта;
3) разработка структурной схемы системы управления;
4) разработка системы управления на основе нечеткой логики;
5) разработка математической модели тормозной системы;
6) исследование моделей тормозной системы на основе нечеткой логики.
В процессе выполнения диссертационной работы была разработана модель нечеткого вывода. Также была составлена нечеткая база правил, на основе которой нечеткий вывод при входных данных относительной скорости и дистанции до объекта на выходе выдавал замедление транспортного средства.
По результатам анализа моделей тормозной системы на основе нечеткой логики, разработанных в программных продуктах LMS Imagine.Lab AMESim и Simulink/Matlab, было установлено, что более эффективной моделью тормозной системы при начальных скоростях 60 и 80 км/ч оказалась модель, разработанная на основе нечеткой логики в режиме ко-симуляции программ Simulink и LMS Imagine.Lab AMESim
В заключении можно сказать, что повышение безопасности дорожного движения является важной задачей, поскольку причиной большинства дорожно-транспортных происшествий является человеческий фактор, т.е. отвлечение, невнимательность водителя и т.д. Решение данной проблемы можно решить двумя способами - полной автоматизацией либо частичной автоматизацией помощи водителю, т.е. с помощью ADAS систем.



1. Кравец, В. Н. Теория автомобиля [Текст] / В. Н. Кравец. — Н. Новгород: НГТУ, 2007. — 368 с.
2. Смирнов Г.А. Теория движения колесных машин: Учеб. Для студентов машиностроит. спец. вузов. - М.: Машиностроение, 1990. - 352 с.
3. Шадрин С.С. Автономные колесное транспортное средство в составе интеллектуальных транспортных систем / С.С. Шадрин, А.М. Иванов, Д.В. Невзоров // Естественные и технические науки. 2015. - Вып.6(84). - С.309-311.
4. Малявин А.А. Разработка системы управления движением автомобиля с использованием нечеткой логики [Текст]: дис. на соиск. учен. степ. канд. тех. наук 05.13.06. М. 2011. - 180 с.
5. Юрчевский А.А. Исследование автомобиля, как объекта программного управления: дис. ... канд. техн. наук. 05.05.03. М. 1968. - 211 с.
6. ГОСТ 24.302-80. Система технической документации на АСУ. Общие требования к выполнению схем (с Изменениями N 1, 2, 3)
7. Bakker E., Pacejka H.B. and Lidner L. A New Tire Model with Application in Vehicle Dynamics Studies // Proc. 4th Int. Conf. Automotive Technologies, Monte Carlo, SAE paper 890087, 1989.
8. Андреев С.В. Исследование и разработка человеко-машинных систем управления автомобилем с использованием аппарата нечеткой логики: дис. ... канд. техн. наук. 05.11.16. СПб. 2005. 134 с.
9. Гимадиев, А. Г. LMS Imagine.Lab AMESim как эффективное средство моделирования динамических процессов в мехатронных системах [Электронный ресурс]: электрон. учеб. пособие / А.Г. Гимадиев, П.И. Грешняков, А.Ф. Синяков; - Электрон. текстовые и граф. дан. (4,8 Мбайт). - Самара: Изд-во СамНЦ РАН, 2014
10. Pacejka H.B. and Bakker E. The Magic Formula Tire Model. Proc. 1st International Tire Colloquium, Delft, 1991. Vehicle System Dynamics 21 (Suppl.) (1991). — P. 1—18.
11. Косёнков А. Устройство тормозных систем иномарок и отечественных автомобилей /'Серия «Библиотека автомобилиста». — Ростов н/Д: Феникс, 2003. — 224 с.
12. Юрчевский А.А. Исследование автомобиля, как объекта программного управления: дис. ... канд. техн. наук. 05.05.03. М. 1968. 211 с.
13. Прикладной системный анализ: учебное пособие / Ф.П. Тарасенко.
— М.: КНОРУС, 2010. — 224 с.
14. Юрчевский А.А. Синтез систем предотвращения столкновений автомобилей (теория, эксперимент, реализация): дис. ... докт. техн. наук. 05.05.03. М. 1984. 407 с.
15. Ветлинский В.Н., Осипов А.В. Автоматические системы управления движением автотранспорта. Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1986. 216 с.
16. Кудинов Ю.И. Нечеткие регуляторы и системы управления / Ю.И. Кудинов, И.Н. Дорохов, Ф.Ф. Пащенко // Проблемы управления. - 2004. - № 3.
- С. 2-14.
17. Тарасов В.Б. От многоагентных систем к интеллектуальным организациям: философия, психология, информатика / В.Б. Тарасов. - М.: Эдиториал УРСС, 2002.
18. Галушкин А.И. Нейронные сети. Основы теории / А.И. Галушкин. - М.: Горячая Линия-Телеком, 2012. - 496 с.
19. 14. Батищев Д.И. Генетические алгоритмы решения экстремальных задач: учеб. пособие / Д.И. Батищев. - Воронеж: Изд-во ВГТУ, 1995.
20. Дьяконов В. П. VisSim + Mathcad + MATLAB. Визуальное математическое моделирование [Текст] / В. П. Дьяконов. — Г.: Солон-пресс, 2004. — 384 с.
21. Вонг Д.В. Теория наземных транспортных средств. - М.:
Машиностроение. 1982. - 284 с.
22. Фролов К.В. Колесные и гусеничные машины. - М.:
Машиностроение. 1997. - 687 с.
23. Круглов В.В. Нечеткая логика и искусственные нейронные сети: учеб. пособие / Круглов В.В., Дли М.И., Голунов Р.Ю. - М.: Издательство Физико-математической литературы, 2001. - 224 с.
24. Макаров И.М., Лохин И.М., Манко С.В., Романов М.П. Искусственный интеллект и интеллектуальные системы управления. - М.: Наука, 2006. - С. 214-217.
25. Леоненков А.В. Нечеткое моделирование в среде MATLAB и fuzzyTECH. - СПб.: БХВ-Петерберг, 2005. - 736 с.
26. Яхъяева Г.Э. Нечеткие множества и нейронные сети. - М.: Интернет- Университет Информационных Технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. - 316 с.
27. Правила ЕЭК ООН N 13 "Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств категорий М, N и О в отношении торможения" Правила ЕЭК ООН от 14.01.2008 N 13 // Справочно - правовая система "Техэксперт" [Электронный ресурс]/Компания "Кодекс".
28. Гинцбург Л.Л. Теория управляемого движения автомобиля
относительно заданной траектории: дис. ... докт. техн. наук. М.: НАМИ, 1988.
29. Autonomous Control Systems and Vehicles. Intelligent Unmanned Systems / Nonami K [et al.]. // Springer Japan. 2013. 306 p.
30. Ходес И.В. Бондаренко М.В. Компьютерная поддержка активной безопасности водителя // Автомобильная промышленность. 2008. №7. С. 20-23.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


© 2008-2022 Cервис помощи студентам в выполнении работ