電控空氣懸架車(chē)輛自適應(yīng)前照燈控制策略研究

賈兆功 滕利衛(wèi) 孫富權(quán) 嚴(yán)天一

摘要：?為有效提高前照燈夜間照明效果，本文在充分考慮國(guó)標(biāo)GB7258《機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全技術(shù)條件》基礎(chǔ)上，根據(jù)車(chē)身高度、車(chē)速等信號(hào)變化，提出一種自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)（adaptive?frontlight?system，AFS）的新型前照燈垂向控制策略，以合理調(diào)節(jié)其夜間照射角度。同時(shí)，采用Matlab/Simulink和Stateflow軟件，建立前照燈垂向控制策略模型，并對(duì)車(chē)輛在加速工況和減速工況條件下進(jìn)行仿真分析。仿真結(jié)果表明，在車(chē)輛高度變化及車(chē)輛加速情況下，所提出的控制策略模型可有效調(diào)節(jié)前照燈照射角度，提高駕乘安全性;在車(chē)輛高度變化及減速條件下，所提出的控制策略模型亦可實(shí)時(shí)有效地調(diào)節(jié)前照燈照射角度，改善駕乘人員夜間行駛安全性。該研究可有效提高電控空氣懸架系統(tǒng)車(chē)輛夜間行車(chē)安全性。

關(guān)鍵詞：?電控空氣懸架系統(tǒng);?自適應(yīng)前照燈系統(tǒng);?夜間行車(chē)安全性;?照射角度;?控制策略

中圖分類(lèi)號(hào)：?U463.65+1?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：?A

收稿日期：?2019-10-03;?修回日期：?2019-12-21

基金項(xiàng)目：?山東省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（ZR2016EEM49）;國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（50905090）

作者簡(jiǎn)介：?賈兆功（1993-），男，碩士研究生，主要研究方向?yàn)槠?chē)動(dòng)態(tài)仿真與控制。

通信作者：?嚴(yán)天一（1970-），男，工學(xué)博士，教授，主要研究方向?yàn)檐?chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)及其控制策略。Email：?yan_7012@126.com

傳統(tǒng)汽車(chē)照明系統(tǒng)主要由前照燈系統(tǒng)、信號(hào)照明系統(tǒng)、車(chē)內(nèi)照明系統(tǒng)三大部分組成。燈光作為夜間行車(chē)最有效的信息載體，能夠使駕乘人員清楚掌握交通狀況，據(jù)此判斷可能存在的各種危險(xiǎn)，并及時(shí)采取相應(yīng)規(guī)避措施。由于傳統(tǒng)前照燈系統(tǒng)僅具有兩種固定的遠(yuǎn)光燈照明與近光燈照明模式，無(wú)法根據(jù)各種行駛工況自動(dòng)調(diào)整前照燈照射角度，因此難以滿(mǎn)足現(xiàn)代高端車(chē)輛高速夜間行駛安全要求。AFS是一種智能控制系統(tǒng)，其能夠根據(jù)駕駛操作、行駛工況、路面狀況等信息，自動(dòng)調(diào)節(jié)前照燈照射角度，以有效提升夜間行車(chē)安全性和駕乘舒適性[1-2]。S.?Grazioli等人[3]通過(guò)建立兩自由度車(chē)輛模型、前光軸水平偏轉(zhuǎn)模型及步進(jìn)電機(jī)模型，提出了基于增量式比例積分微分（proportionalintegralderivative，PID）控制算法的自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)，并進(jìn)行了相關(guān)仿真研究;M.?Giradkar等人[4]在建立車(chē)輛二自由度轉(zhuǎn)彎模型、橫向作用模型的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了彎道自適應(yīng)前照燈控制算法;武漢等人[5]提出以數(shù)字微鏡元件為核心，采用第二導(dǎo)光管、可收集未利用光能的自適應(yīng)前照燈光學(xué)方案，并利用專(zhuān)業(yè)光學(xué)軟件對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究;戎輝等人[6]根據(jù)自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)的功能需求，建立了車(chē)輛參數(shù)與燈光軸沿水平和垂直兩個(gè)方向的偏轉(zhuǎn)角度之間的理論模型及自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，并開(kāi)展了相關(guān)試驗(yàn)驗(yàn)證;李禮夫等人[7]構(gòu)建了自適應(yīng)前照燈的夜間轉(zhuǎn)彎模式的數(shù)學(xué)模型，并仿真驗(yàn)證了該模型的正確性。電控空氣懸架系統(tǒng)是由電子控制單元、高度傳感器、壓力傳感器、車(chē)速傳感器、電動(dòng)氣泵、組合電磁閥、空氣彈簧、儲(chǔ)氣筒等部件組成，可有效提高平順性、燃油經(jīng)濟(jì)性及通過(guò)性等[8]。電控空氣懸架系統(tǒng)可根據(jù)車(chē)速等信號(hào)對(duì)各空氣彈簧進(jìn)行充氣和放氣，從而調(diào)節(jié)車(chē)身高度，但也造成夜間行車(chē)時(shí)前照燈照射角度發(fā)生明顯變化，若不對(duì)其照射角度進(jìn)行合理調(diào)整，必將降低夜間行車(chē)安全性。目前，國(guó)內(nèi)在電控空氣懸架車(chē)輛的AFS系統(tǒng)控制策略研究尚處于起步階段，亟待深入研究?；诖耍疚闹饕獙?duì)電控空氣懸架車(chē)輛自適應(yīng)前照燈控制策略進(jìn)行研究，分析電控空氣懸架系統(tǒng)對(duì)前照燈照射角度的影響，提出并仿真驗(yàn)證一種新型AFS控制策略，可使夜間前照燈照射角度調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)狀態(tài)。該研究為駕乘人員夜間駕駛車(chē)輛提供了最佳的照明效果及行車(chē)安全性。

1?AFS系統(tǒng)組成及其工作原理

AFS系統(tǒng)在綜合分析車(chē)身高度、車(chē)速等信號(hào)基礎(chǔ)上，利用其核心控制算法，確定在各行駛工況下前照燈最佳照射角度，并借助照射角度調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)最佳的照射角度，最終提高夜間行車(chē)安全性[9-11]。

典型AFS系統(tǒng)主要由傳感器模塊、控制模塊及相關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。其中，傳感器模塊主要包括車(chē)身高度傳感器、車(chē)速傳感器等;控制模塊主要指電子控制單元;執(zhí)行機(jī)構(gòu)為調(diào)節(jié)照射角度的步進(jìn)電機(jī)及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等[12-13]，AFS系統(tǒng)的組成如圖1所示。

2?AFS系統(tǒng)理論建模

2.1?垂向照射角度調(diào)節(jié)算法

根據(jù)國(guó)標(biāo)GB7258《機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全技術(shù)條件》規(guī)定，在檢驗(yàn)乘用車(chē)遠(yuǎn)光照射位置時(shí)，對(duì)于能單獨(dú)調(diào)整遠(yuǎn)光光束的前照燈，當(dāng)其照射在正前方L=10?m處的屏幕上時(shí)，屏幕光束中心離地高度應(yīng)處于0.85H～

0.95H，其中H為前照燈基準(zhǔn)中心高度。

本文以屏幕光束中心離地高度為0.90H作參考高度，在綜合考慮車(chē)身高度和車(chē)速等信號(hào)基礎(chǔ)上，對(duì)前照燈照射角度進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。以電控空氣懸架系統(tǒng)低位模式下的車(chē)燈高度和照射角度為初始位置，可建立車(chē)身高度與前照燈照射角度的關(guān)系，車(chē)身高度對(duì)前照燈照射角度示意圖如圖2所示。

圖2中，A點(diǎn)為屏幕安裝位置;B點(diǎn)為前照燈在地面垂直投影;C點(diǎn)為前輪與地面的接觸點(diǎn);D點(diǎn)為后輪與地面的接觸點(diǎn);CD距離為L(zhǎng)1，即軸距;AB距離為L(zhǎng);H1為后空氣彈簧上升的高度;H2為前懸空氣彈簧上升的高度;BC距離為L(zhǎng)2;E點(diǎn)為低位模式下前照燈位置;E1點(diǎn)為車(chē)身高度發(fā)生變化后前照燈位置;γ為車(chē)身俯仰角度變化值;δ為車(chē)身高度發(fā)生變化后，前照燈調(diào)整后的照射角度。

由圖2分別得

tan?γ=H1-H2L1（1）

l=0.9[H+H1-（L1+L2）tan?γ]（2）

前照燈調(diào)整后的照射角度應(yīng)滿(mǎn)足國(guó)標(biāo)GB7258，因此可得

δ=arctanH+H1-（L1+L2）tan?γ100（3）

考慮車(chē)速對(duì)燈光照射距離的要求，車(chē)速越高要求燈光照射距離越遠(yuǎn)，一般以停車(chē)視距作為照明參考距離。根據(jù)《JTGB01—2014公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，車(chē)輛停車(chē)視距與行駛車(chē)速的關(guān)系如表1所示。

由表1可知，停車(chē)視距隨車(chē)速增高而增大，并且車(chē)速越高，停車(chē)視距增大幅度越大?？紤]到行駛過(guò)程中車(chē)速連續(xù)變化，利用最小二乘法對(duì)表1數(shù)據(jù)進(jìn)行多項(xiàng)式擬合，得到停車(chē)視距與車(chē)速之間的擬合函數(shù)關(guān)系式為

S（v）=0.009?4v2+0.605?7v+3.173?0（4）

式中，S（v）為車(chē)速是v時(shí)的停車(chē)視距;v為車(chē)速。

由式（3）和式（4）建立車(chē)速與前照燈照射角度之間的關(guān)系，車(chē)速變化對(duì)前照燈照射角度影響示意圖如圖3所示。

由于車(chē)身高度變化，適當(dāng)調(diào)節(jié)后，前照燈照射到路面上的位置為F點(diǎn);如果車(chē)速也發(fā)生變化，經(jīng)再調(diào)節(jié)后，前照燈照射到路面上的位置為G點(diǎn);車(chē)身高度變化后，車(chē)速再發(fā)生變化，導(dǎo)致前照燈附加調(diào)節(jié)的照射角度為ζ;綜合考慮車(chē)身高度變化與車(chē)速對(duì)停車(chē)視距的要求，θ為前照燈調(diào)節(jié)后的照射角度。

根據(jù)圖3，空氣彈簧調(diào)節(jié)后停車(chē)視距BF=100?m，取車(chē)身高度變化所引起前照燈照射距離與停車(chē)視距相等時(shí)，由式（4）可得v≈75?km/h。故當(dāng)v<75?km/h時(shí)，S（v）<100?m，停車(chē)視距小于車(chē)身高度變化后前照燈照射的距離，此時(shí)無(wú)須再因車(chē)速變化調(diào)整前照燈的照射角度;當(dāng)v>75?km/h時(shí)，S（v）>100?m，此時(shí)停車(chē)視距大于車(chē)身高度變化后的前照燈照射的距離，因此前照燈照射角需要再調(diào)整ζ，以滿(mǎn)足停車(chē)視距的要求。需要向上調(diào)整的角度大小為ζ，結(jié)合圖3可得

ζ=δ-arctanH+H1-（L1+L2）tan?γS（v）（5）

將式（4）代入式（5）可得

ζ=δ-arctanH+H1-（L1+L2）tan?γ0.009?4v2+0.605?7v+3.173?0（6）

綜合考慮車(chē)身高度以及車(chē)速對(duì)前照燈照射角度的影響，則

θ=δ-ζ=arctanH+H1-（L1+L2）tan?γ0.009?4v2+0.605?7v+3.173?0（7）

2.2?執(zhí)行機(jī)構(gòu)建模

本文所研究的AFS執(zhí)行機(jī)構(gòu)以?xún)上嗷旌鲜讲竭M(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，該步進(jìn)電機(jī)具有運(yùn)行穩(wěn)定、可實(shí)現(xiàn)高精度定位控制的特點(diǎn)，廣泛用于高精度控制領(lǐng)域[14]。其數(shù)學(xué)模型主要包括電壓方程、電磁轉(zhuǎn)矩方程和機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程[15-16]。

兩相電壓方程分別為

uA=RiA+LdiAdt+eA（8）

uB=RiB+LdiBdt+eB（9）

式中，uA與uB分別為A相繞組與B相繞組的電壓;R為定子繞組阻值;iA與iB分別為A相和B相繞組的電流;L為定子繞組自感系數(shù);eA與eB分別表示A相和B相定子線圈反電動(dòng)勢(shì)，其表達(dá)式分別為

eA=-PΨmsin（Pθm）dθmdt（10）

eB=-PΨmsinPθm-π2dθmdt（11）

式中，P為磁極對(duì)數(shù);Ψm為最大磁鏈;θm為轉(zhuǎn)子角位移。

電磁轉(zhuǎn)矩方程為

Te=-PΨmsin（Pθm）-PΨmsinPθm-π2-Tdmsin（2Pθm）（12）

式中，Te為電磁轉(zhuǎn)矩;Tdm為定位力矩。

機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程為

Te=Jdωdt+Bω+Ti（13）

ω=dθmdt（14）

式中，J為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;ω為轉(zhuǎn)子角速度;Β為粘滯阻尼系數(shù);Ti為負(fù)載轉(zhuǎn)矩。

3?控制策略模型

利用Simulink與Stateflow搭建控制策略模型，前照燈照射角度控制策略模型如圖4所示，該模型包含電控空氣懸架系統(tǒng)控制策略模塊、角度計(jì)算模塊與步進(jìn)電機(jī)控制模塊。

電控空氣懸架系統(tǒng)控制策略模塊包括空氣懸架高度控制策略、組合閥與氣泵模型。電控空氣懸架高度控制策略模型利用Stateflow中提供的狀態(tài)、轉(zhuǎn)移、節(jié)點(diǎn)組件構(gòu)建空氣懸架高度、車(chē)速實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的自動(dòng)控制模塊，根據(jù)當(dāng)前車(chē)速通過(guò)組合閥與氣泵對(duì)空氣懸架進(jìn)行充、放氣，調(diào)節(jié)懸架高度。本文所提出的控制策略模型分為3種模式：當(dāng)車(chē)速30?km/h90?km/h時(shí)，懸架處于低位模式，電控空氣懸架系統(tǒng)高度控制策略如圖5所示。

根據(jù)所建立的車(chē)身高度及車(chē)速對(duì)前照燈照射角度影響的數(shù)學(xué)方程，搭建Simulink模型，前照燈照射角度計(jì)算模型如圖6所示。在空氣懸架模式變換過(guò)程中，將圖4輸出的空氣懸架高度值以及車(chē)速值作為輸入信號(hào)，可計(jì)算得出前照燈照射角度期望值。其中，位置反饋模型簡(jiǎn)化了步進(jìn)電機(jī)減速器及相關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由步進(jìn)電機(jī)角位移等效計(jì)算出前照燈照射角度變化值，進(jìn)而得到前照燈實(shí)際位置，并由前照燈實(shí)際角度與期望角度產(chǎn)生使步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作的前照燈照射角度調(diào)整信號(hào)。

根據(jù)所建立的相關(guān)步進(jìn)電機(jī)的理論方程，搭建步進(jìn)電機(jī)仿真模型及其驅(qū)動(dòng)器模型，步進(jìn)電機(jī)控制模型如圖7所示。將圖6輸出的前照燈照射角度調(diào)整信號(hào)輸入至圖7所示的步進(jìn)電機(jī)控制模型中，并將前照燈照射角度調(diào)整到期望值。

4?仿真與分析

假設(shè)車(chē)輛在平直的B級(jí)路面上行駛，僅考慮懸架高度和車(chē)速變化對(duì)前照燈照射角度的影響，對(duì)前照燈照射角度進(jìn)行垂向調(diào)整。其中，該車(chē)輛主要整車(chē)參數(shù)為：L1=2.900?m，L2=1.124?m，L=10.000?m，H=0.800?m。

電控空氣懸架高度控制模式包括高位、中位和低位等模式，以低位模式為參考位置，中位模式車(chē)身高度距參考位置為60?mm;高位模式車(chē)身高度距參考位置為120?mm。各模式的調(diào)節(jié)誤差為±5?mm。

利用Simulink?Design?Verifier自動(dòng)生成測(cè)試用例，檢查模型的邏輯設(shè)計(jì)及分支結(jié)構(gòu)，開(kāi)展結(jié)構(gòu)型測(cè)試，并生成覆蓋度分析報(bào)告，測(cè)試用例的覆蓋度分析如圖8所示，由圖8可以看出，所建立的控制策略模型在靜態(tài)驗(yàn)證中不存在模塊冗余、設(shè)計(jì)錯(cuò)誤等缺陷，模型穩(wěn)健性較好[17-18]。為進(jìn)一步驗(yàn)證控制策略的正確性及模型動(dòng)態(tài)仿真性能，須對(duì)模型進(jìn)行基于功能的測(cè)試[19-20]。

4.1?車(chē)輛加速工況時(shí)仿真

控制策略模型的測(cè)試用例如表2所示，由表2可知，執(zhí)行條件為Mode=1時(shí)，控制策略模型處于使能狀態(tài)，在0～20?s內(nèi)，車(chē)輛處于高位模式，為Highmode狀態(tài)，車(chē)身高度距參考位置的距離為120?mm;在20～70?s內(nèi)，空氣彈簧經(jīng)過(guò)放氣后，車(chē)輛由高位模式進(jìn)入中位模式，并以Mediummode表示，車(chē)身高度降低至60?mm;在70～100?s內(nèi)，空氣彈簧再進(jìn)一步放氣后，車(chē)輛由中位模式進(jìn)入低位模式，表示為L(zhǎng)owmode狀態(tài)，車(chē)身高度降低至參考位置。

空氣彈簧高度變化如圖9所示。由圖9可以看出，當(dāng)t=20?s時(shí)，空氣懸架系統(tǒng)進(jìn)入模式切換狀態(tài)，至t=25?s時(shí)，空氣彈簧高度下降60?mm，空氣懸架系統(tǒng)由高位模式切換為中位模式;在t=70?s時(shí)，空氣懸架系統(tǒng)再次進(jìn)入模式切換狀態(tài)，至t=75?s時(shí)，空氣彈簧高度再次降低60?mm，空氣懸架系統(tǒng)由中位模式切換為低位模式，仿真結(jié)果符合預(yù)期要求。

因?yàn)樯鲜隹諝鈶壹芨叨茸兓?，在前照燈照射角度?jì)算模型中，產(chǎn)生步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向控制信號(hào)與脈沖信號(hào)，將這兩種信號(hào)輸入到步進(jìn)電機(jī)控制器模型中，控制步進(jìn)電機(jī)執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，步進(jìn)電機(jī)角位移變化如圖10所示。經(jīng)減速器及其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)，最終使前照燈的照射角度得到合理調(diào)整，前照燈照射角度圖如圖11所示。

由表2、圖9和圖11可知，在0～20?s內(nèi)，車(chē)身高度不變，車(chē)速較低不會(huì)對(duì)前照燈照射角度產(chǎn)生影響;在20～25?s，車(chē)身高度降低，故前照燈照射角度適當(dāng)變小，但車(chē)速較低暫未對(duì)前照燈的角度產(chǎn)生影響;在25～35?s內(nèi)，車(chē)身高度不變，車(chē)速仍未對(duì)前照燈照射角度產(chǎn)生影響;在35～40?s內(nèi)，車(chē)速對(duì)前照燈照射角度開(kāi)始產(chǎn)生影響，為使照射距離達(dá)到停車(chē)視距要求，前照燈照射角度適當(dāng)變小，停車(chē)視距增大;在40～100?s內(nèi)，角度的調(diào)整由車(chē)速和車(chē)身高度共同引起。因此，在表2所示的測(cè)試條件下，步進(jìn)電機(jī)角位移變化（圖10）與前照燈照射角度的變化（圖11）符合預(yù)期要求，在車(chē)輛高度變化及車(chē)輛加速情況下，所提出的控制策略模型可有效調(diào)節(jié)前照燈照射角度，提高駕乘安全性。

4.2?車(chē)輛減速工況時(shí)仿真

控制策略模型的測(cè)試用例如表3所示。由表3可以看出，在0～30?s內(nèi)，車(chē)輛處于低位模式;在30～80?s內(nèi)，由低位模式轉(zhuǎn)換至中位模式，空氣彈簧經(jīng)過(guò)充氣后，車(chē)身高度上升60?mm;在80～100?s內(nèi)，空氣彈簧再次經(jīng)過(guò)充氣后，車(chē)身高度再次提升60?mm，由中位模式進(jìn)入高位模式。

空氣彈簧高度變化圖如圖12所示，由圖12可以看出，仿真結(jié)果符合預(yù)期要求。

在表3所示測(cè)試條件下，前照燈照射角度計(jì)算模型可產(chǎn)生步進(jìn)電機(jī)控制信號(hào)，并輸入到步進(jìn)電機(jī)控制器模型中，步進(jìn)電機(jī)在脈沖信號(hào)及轉(zhuǎn)向控制信號(hào)控制下執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，步進(jìn)電機(jī)角位移圖如圖13所示，前照燈照射角度得到有效調(diào)整，前照燈照射角度圖如圖14所示。

由表3、圖12及圖14可知，在0～60?s內(nèi)，車(chē)身高度和車(chē)速變化共同引起前照燈角度調(diào)整;在60～65?s內(nèi)，雖然車(chē)身高度未發(fā)生變化，但車(chē)速降低，導(dǎo)致停車(chē)視距亦隨之減小，故前照燈照射角度適當(dāng)增加;在65～80?s內(nèi)，車(chē)身高度保持穩(wěn)定，車(chē)速變化已無(wú)法對(duì)前照燈照射角度產(chǎn)生影響，故前照燈照射角度不變;在80～85?s內(nèi)，隨著車(chē)身高度進(jìn)一步變化，前照燈照射角度又適當(dāng)?shù)脑黾?在85～100?s內(nèi)，車(chē)身高度保持不變，但車(chē)速較低，前照燈照射角度不變。因此，在表3所示的測(cè)試條件下，步進(jìn)電機(jī)角位移變化（圖13）與前照燈照射角度變化（圖14）符合預(yù)期要求，在車(chē)輛高度變化及減速條件下，所提出的控制策略模型可實(shí)時(shí)有效地調(diào)節(jié)前照燈照射角度，改善駕乘人員夜間行駛安全性。

5?結(jié)束語(yǔ)

本文基于Simulink和Stateflow軟件，建立了帶有電控空氣懸架系統(tǒng)的車(chē)輛自適應(yīng)前照燈垂向控制策略模型，仿真驗(yàn)證了在耦合條件及各自獨(dú)立條件下車(chē)身高度與車(chē)速的變化，所提出的控制策略對(duì)改善前照燈垂向照射角度是有效的。通過(guò)空氣彈簧高度變化圖、步進(jìn)電機(jī)角位移圖及對(duì)應(yīng)的前照燈照射角度圖可以看出，所提出的控制策略實(shí)時(shí)性及跟隨性較好，可為改善空氣懸架系統(tǒng)車(chē)輛自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)控制策略提供一定的參考依據(jù)。由于本文所提出的控制策略尚未涉及空氣懸架車(chē)輛前照燈水平照射角度自適應(yīng)調(diào)節(jié)的相關(guān)研究，因此前照燈水平照射角度調(diào)節(jié)控制策略及水平照射角度調(diào)節(jié)與垂向照射角度調(diào)節(jié)耦合條件下的控制策略研究是接下來(lái)的研究方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]?PenaGarcia?A，?Pena?P，?Espin?A，?et?al.?Impact?of?adaptive?frontlighting?systems?（AFS）?on?road?safety：?Evidences?and?open?points[J].?Safety?Science，?2012，?50（4）：?945-949.

[2]?杜小芳，?趙永浩，?徐文婷，?等.?汽車(chē)自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)AFS的控制策略研究[J].?武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)：?交通科學(xué)與工程版，?2016，?40（4）：?646-650.

[3]?Grazioli?S，?Minisini?R，?Franzosi?L，?et?al.?Modeling?and?simulation?on?auto?adaptive?frontlight?system[J].?Computer?Simulation，?2011，?28（10）：?349-353.

[4]?Giradkar?M，?Khanapurkar?M.?Design?and?implementation?of?adaptive?front?light?system?of?vehicle?using?FPGA?based?LIN?controller[C]∥International?Conference?on?Emerging?Trends?in?Engineering?and?Technology.?Port?Louis：?IEEE，?2011：?258-261.

[5]?武漢，?朱向冰，?朱騫，?等.?數(shù)字微鏡元件式自適應(yīng)前照燈光學(xué)設(shè)計(jì)[J].?紅外與激光工程，?2013，?42（4）：?955-959.

[6]?戎輝，?龔進(jìn)峰，?曹健.?自適應(yīng)前照燈運(yùn)動(dòng)學(xué)建模及系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[J].?汽車(chē)工程，?2008，?30（12）：?1079-1082.

[7]?李禮夫，?鄧前.?汽車(chē)自適應(yīng)前照燈轉(zhuǎn)彎模式的數(shù)學(xué)模型研究[J].?汽車(chē)技術(shù)，?2010（10）：?43-46.

[8]?嚴(yán)天一，?劉欣強(qiáng)，?張魯鄒，?等.?基于代碼生成的電控空氣懸架系統(tǒng)電子控制單元[J].?農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，?2014，?45（9）：?14-19.

[9]?楊明俊.?面向動(dòng)態(tài)配光光型的汽車(chē)AFS前照燈轉(zhuǎn)角控制方法研究[D].?廣州：?華南理工大學(xué)，?2015.

[10]?王洪佩，?高松，?宋炳雨，?等.?汽車(chē)自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)建模與仿真[J].?計(jì)算機(jī)仿真，?2011，?28（10）：?349-353.

[11]?李祥兵.?汽車(chē)自適應(yīng)前大燈系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)研究[D].?武漢：?武漢理工大學(xué)，?2010.

[12]?錢(qián)向明.?車(chē)用自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[J].?機(jī)電工程，?2010，?27（7）：?104-107.

[13]?張曉鳴.?汽車(chē)自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].?哈爾濱：?哈爾濱工程大學(xué)，?2014.

[14]?鄧前.?基于主動(dòng)安全的汽車(chē)自適應(yīng)前照燈控制方法研究[D].?廣州：?華南理工大學(xué)，?2011.

[15]?周一飛.?基于Simulink的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)仿真[D].?成都：?西南交通大學(xué)，?2014.

[16]?余馳，?李健仁，?張剛峰.?兩相混合式步進(jìn)電機(jī)建模與仿真[J].?兵工自動(dòng)化，?2016，?35（2）：?48-51.

[17]?趙鶴，?高婉玲.?基于模型的軟件測(cè)試用例生成方法比較研究[J].?現(xiàn)代計(jì)算機(jī)（專(zhuān)業(yè)版），?2017，?4（5）：?20-26.

[18]?謝曉東.?基于模型比較的軟件測(cè)試用例生成方法研究[D].?武漢：?華中科技大學(xué)，?2007.

[19]?蔡峰，?周毅，?陳陽(yáng).?基于MBD模型自動(dòng)生成測(cè)試用例的軟件測(cè)試方法[J].?實(shí)驗(yàn)與測(cè)試，?2018，?37（9）：?77-80.

[20]?李哲帥.?基于ISO_26262標(biāo)準(zhǔn)的高壓共軌ECU控制模型設(shè)計(jì)及測(cè)試研究[D].?杭州：?浙江大學(xué)，?2018.

Research?on?Control?Strategy?of?an?Adaptive?FrontLight?System?of?Vehicles?with?ElectronicallyControlled?Air?Suspensions

JIA?Zhaogong，?TENG?Liwei，?SUN?Fuquan，?YAN?Tianyi

（School?of?Electromechanic?Engineering，?Qingdao?University，?Qingdao?266071，?China）

Abstract：??In?order?to?improve?ride?comfort，?fuel?economy?and?trafficability，?the?electronic?controlled?air?suspension?vehicle?must?charge?and?deflate?the?air?spring，?but?this?will?cause?a?significant?change?in?the?headlamp?irradiation?angle.?If?the?irradiation?angle?is?not?adjusted?reasonably，?it?will?inevitably?reduce?the?night?driving?safety.?In?order?to?improve?the?night?lighting?effect?of?headlamp，?a?vertical?adjustment?control?strategy?of?headlamp?illumination?angle?of?adaptive?headlamp?system?（AFS）?is?proposed?based?on?the?technical?requirements?of?the?national?standard?GB7258?"Technical?Conditions?for?Safety?of?Motor?Vehicle?Operation"，?and?the?signal?changes?of?body?height?and?speed，?to?reasonably?adjust?the?illumination?angle?of?headlamp.?The?control?strategy?model?is?established?by?using?MATLAB/Simulink?and?Stateflow，?and?simulation?is?taken.?The?simulation?results?show?that?the?proposed?control?strategy?can?improve?the?night?driving?safety?of?the?vehicle?with?electronic?air?suspension?system.

Key?words：??electronically?controlled?air?suspension?system;?adaptive?frontlight?system;?night?driving?safety;?headlamp?angle?adjustment;?control?strategy