巡航控制系統的案例
Simulink&車輛巡航控制 (2) -PID控制設計
在控制系統工程的實踐中經常遇到執行器的限制，因此，在提出新的控制器時必須始終考慮所需的控制動作。在這種情況下，這個問題的解決方案是選擇一個較低的比例增益Kp，這將提供一個合理的上升時間，并添加一個積分控制器來消除穩態誤差。
5.PI 控制
這個帶有 PI 控制器的巡航控制系統的閉環傳遞函數 (C = Kp + Ki/s) 是：
向系統添加積分控制器可消除穩態誤差。 現在，讓 Kp 等于 600 和 Ki 等于 1，看看響應會發生什么。 將您的 m 文件更改為以下內容。
Kp = 600;
Ki = 1;
C = pid(Kp,Ki);
T = feedback(C*P_cruise,1);
step(r*T,t)
axis([0 20 0 10])
現在調整比例增益 Kp 和積分增益 Ki，以獲得所需的響應。當調整積分增益 Ki 時，建議從較小的值開始，因為較大的 Ki 會使響應不穩定。 當 Kp 等于 800 且 Ki等于 40 時，階躍響應將如下所示：
Kp = 800;
Ki = 40;
C = pid(Kp,Ki);
T = feedback(C*P_cruise,1);
step(r*T,t)
axis([0 20 0 10])
6.PID 控制
對于這個特定的例子，不需要實現微分控制器來獲得所需的輸出。 但是，您可能希望了解如何使用 PID 控制以供將來參考。 這個帶有 PID 控制器的巡航控制系統的閉環傳遞函數 (C = Kp + Ki/s + Kds) 是：
令 Kp等于1，Ki等于1，Kd等于 1，然后在新的 m 文件中輸入以下命令。
展開 MATLAB/Simulink建模-車輛巡航控制 (1)
物理設置
自動巡航控制是許多現代車輛中使用的反饋控制系統的一個很好的例子。 巡航控制系統的目的是在受到外部干擾（例如風或道路坡度的變化）的情況下保持恒定的車速。這是通過測量車輛速度，將其與所需或參考速度進行比較，并根據控制規律自動調節油門來實現的。
我們在這里考慮一個簡單的車輛動力學模型，如上面的自由體圖 (FBD) 所示。 質量為 m 的車輛受到控制力 u 的作用。 力 u 表示在道路/輪胎界面產生的力。 對于這個簡化的模型，我們假設我們可以直接控制這個力，而忽略產生力的動力系統、輪胎等的動力學。 由于滾動阻力和風阻，阻力 bv 被假定為隨車輛速度 v 線性變化，并且作用在與車輛運動相反的方向上。
系統方程
有了這些假設，我們就剩下一階質量阻尼器系統了。將 x 方向的力相加并應用牛頓第二定律，我們得出以下系統方程：
由于我們對控制車輛的速度感興趣，因此選擇輸出方程如下：
系統參數對于這個例子，我們假設系統的參數是：
(m) 車輛質量 1000 kg
(b) 阻尼系數 50 Ns/m
狀態空間模型
一階系統只有一種能量存儲模式，在這種情況下是汽車的動能，因此只需要一個狀態變量，即速度。
展開 MBSE建模語言學習：ARCADIA和SysML方法在自適應巡航控制系統架構建模中的對比
該階段的主要步驟包括：
· 定義運行參與者和實體
· 定義運行能力
· 描述運行活動和能力場景
· 定義運行模式和狀態
· 將活動分配給運行參與者和實體
定義運行參與者和實體
在系統的生命周期中，系統將在運行期間與各種參與者和實體交互。因此，必須確定可能與系統交互的所有運行實體和參與者，以便更好地理解問題并確定系統的運行需求。
圖2. 運行實體分解
定義運行能力
運行能力是一個或多個運行實體為完成一個或多個任務所需的能力。運行能力細化了運行需求，可以由一個運行參與者和一個運行實體執行的若干運行活動來描述。運行場景表示參與者和實體之間活動的順序，以便及時描述特定的能力場景。
與SysML不同的是，Capella/SMW沒有提供一個特定的圖對需求建模，但是需求可以顯示在任何圖中，就像圖3的運行能力圖（OCB）中顯示的需求一樣。通過使用Capella/SMW中的需求附件，需求也可以鏈接起來創建各種關系。這樣做是因為ARCADIA是一種功能驅動的方法，不同的功能元素允許有效地體現需求，而對需求建模的關注并不重要。
在自適應巡航控制系統（ACC）中，我們可能已經知道系統所期望的能力是“保持目標車輛的速度”和“保持與領先車輛的恒定差距”。然而，在決定開發ACC之前，可以考慮高層級的運行能力，例如“在高速公路上行駛時提供幫助”，以便探索類似自適應巡航控制的備選方案?；诖耍梢远x系統行為的系統級任務和能力。
圖3. 在SMW中使用集成的Teamcenter環境進行需求跟蹤
描述運行活動和能力場景
一種運行能力可以用多種運行場景來描述。
展開 自適應巡航控制系統
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自動駕駛的ACC自適應巡航
比如自適應巡航系統，幾乎成了豪華車的標配。但什么是自適應？雷達有什么用？巡航控制控制啥？
其實巡航控制很早就有了，18世紀時誕生了最早版本的巡航控制，它的作用是為了阻止蒸汽機的運轉過快。后來，巡航控制系統被連接到速度表以及驅動軸上，用來計算行車速度，然后利用電腦控制油門來維持司機預先設定的速度。如今，這一切動作都被整合到一個小黑盒中——ECU。在減少駕駛員體力消耗的同時，巡航控制還能夠稍稍提高燃油經濟性。
定速巡航最初流行起來是在美國，因為長直寬的洲際公路特別多，許多司機需要長途駕駛，為了減少駕駛疲勞，定速巡航就這么開始流行了。而在歐洲，因為小路多，轉彎多，定速巡航這一配置最早僅僅被看成是高端豪華車的象征。不過現在，定速巡航還是普及了起來，現代化的電子技術成本降低，使得這個當年豪車上的配置也裝備到了普通家用車中。
用過定速巡航功能的朋友都知道，要么在高速上不堵車的路況下，或者在凌晨3點空曠無人的大街上才能用它。而在實際的生活中，我們經常遇到交通擁堵的情況，時而加速時而剎車，定速巡航似乎成了擺設，于是自適應巡航控制（ACC）應運而生。
ACC自適應巡航控制系統
ACC（Adaptive Cruise Control）自適應巡航控制系統（以下簡稱ACC）是一種基于傳感器識別技術而誕生的智能巡航控制，相比只能根據駕駛者設置的速度進行恒定速度巡航的傳統巡航控制系統，ACC可以對于前方車輛進行識別，從而實現了“前車慢我就慢，前車快我就快”的智能跟車的效果，目前根據使用速度區段，可分為基本版ACC（30-150km/h）和全速ACC（0-150km/h）。
展開 西門子PLC控制系統和繼電器控制系統的聯系與區別
西門子PLC
控制系統和繼電器控制系統，這是實現自動控制所采用的兩種不同手段，對生產具有重要的作用。但是它們在使用的過程中，并非是毫無聯系的，
PLC
控制系統和繼電器控制系統既有著聯系又有著區別。下面北京天拓四方工程師就跟大家說說
PLC
控制系統和繼電器控制系統的聯系和區別：
一、
PLC
控制系統和繼電器控制系統聯系是：
1、采用
PLC
控制，往往在采集輸入信號時，可能需要用到繼電器。在輸出控制信號時，還要用繼電器做“功率放大”。要實現什么樣的控制，是被控制的對象和你自動控制的目的所決定的，與采用什么手段無關。
2、兩種方法基本上都可以實現同一種功能：它們的運用都需要“門電路”的知識。門電路就是“與門”、“非門”、“或門”之類的知識。
二、
PLC
控制系統和繼電器控制系統的差別：
1、繼電器控制系統適用于簡單一些的邏輯控制，而
PLC
可以實現更復雜的邏輯控制。
2、是實現控制邏輯所用的硬件不同：繼電器控制系統，其邏輯功能由傳統的繼電器來完成的，比如控制時間，就有相應的時間繼電器。繼電器的動作一般與電磁有關；
PLC
是可紡編程控制器，它是基于各種“門電路”的一種集成式的控制器。其式作狀況與計算機更接近些。對于已經接好的線路，可以通過改變PCL的程序來改變控制邏輯和參數，具有更靈活的運用方式。
展開 聚焦智能化與電動化｜AUTO TECH China 2026 廣州11月開展，優質展位火熱招商中
8、汽車底盤系統：底盤集成、底盤線控系統、自動轉向技術、 自適應巡航控制系統、 泊車輔助系統（ PLA）、 ABS/ASR/ESP集成控制系統、 自適應巡航控制系統(ACC)、 胎壓監控系統(TPMS)、可調阻尼控制系統（ ADC）、車道偏離和駕駛警示系統 、自動緊急制動系統（ AEB）、電子駐車（ APB）、輪轂電機；傳動系統；轉向系統；制動系統；行駛系統；底盤部件加工工藝設備與材料。
上屆回顧
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立足于中國及亞洲市場的汽車工程師盛會——第十二屆廣州國際汽車技術展覽會(AUTO TECH China 2025 ) 于2025年11月21至24日在廣州廣交會展館D區成功舉辦。AUTO TECH China 2025 展出汽車電子技術、底盤系統、新能源汽車技術、汽車內外飾、汽車材料、汽車測試技術、自動駕駛、汽車零部件等板塊，現場組織多場同期論壇活動。展會展出面積達到40,000平方米，吸引了全球 451 家知名企業參展，45,218 人次參觀以及86個VIP買家團到現場采購。
AUTO TECH China 2026 主辦方將舉辦豐富多彩的同期論壇活動
汽車技術展同期舉辦各種主題的技術論壇，以配合各個展區展示產品。組委會將嚴格篩選演講嘉賓和演講主題，以汽車技術為主，配合適量的品牌宣傳，以確保技術論壇介紹世界范圍內最先進的、最前沿的汽車技術，為廣大汽車行業人士奉送一場“美味佳肴”。
展開 空調制冷系統的控制邏輯和常用控制系統
控制系統對于很多設備來講就相當于一個大腦，指揮著設備系統各個部件的協作運行。因此，今天我們就來講一講空調控制系統的邏輯和幾大類常用控制系統。
空調控制系統的邏輯
制冷空調系統的控制簡單來說，就是通過人機界面將我們希望機組每一個部件如何動作，通過軟件語言編寫， 再通過硬件來實現出來。
1、控制系統和信號的分類
自動控制系統按照原理，一般可以分為開環控制系統和閉環控制系統。
制冷空調系統一般采用閉環控制，也叫反饋控制系統，利用輸出量同目標值的偏差對系統進行控制，可以獲得比較好的修正和穩定的控制。定時檢測輸出量的實際值，將輸出量的實際值與目標值進行比較得出偏差， 用偏差值產生控制調節作用去消除偏差， 使得輸出量維持目標值。
控制系統的基本要求有三個方面， 穩定性，快速性， 準確性；當前的制冷空調系統中使用的控制板以單片機和PLC為主，標準化的小型批量設備一般采用單片機居多，工程項目類設備和非標準化產品以PLC居多。
制冷空調控制系統的信號包括輸入側和輸出側，簡單的可以分為數字信號和模擬信號。比如一般我們常說的各種保護開關接入控制板，給出的輸入信號就是數字信號，定速壓縮機和定速風扇電機的控制線路接入控制板，輸出信號就是數字信號，溫度傳感器和壓力傳感器等轉成為電壓電流電阻信息接入控制板，這個輸入信號就是模擬信號，對外部輸出的標準信號，比如0～10V， 4～20mA等信號用來驅動電子膨脹閥的信號就屬于模擬信號，制冷空調系統的控制板就是定時獲得輸入信號，通過邏輯計算，決定輸出量大小，然后通過輸出來改變系統每一個零部件的狀態。
2、制冷空調系統的常用控制方法
1） 開關型控制
開關控制的方法廣泛應用在大量的家用制冷空調設備和中小型的簡單制冷設備中。
展開 一文帶你了解汽車上28個電子控制系統（EFI、EGR、ISC、EBD、ESP...）及各自的作用
行駛控制系統
01
自適應懸掛系統（ASS）
自適應懸掛系統能根據懸掛裝置的瞬時負荷， 自動、適時地調整懸掛的阻尼特性及懸架彈簧的剛度，以適應瞬時負荷，保持懸掛的既定高度，極大地提高了車輛行駛的穩定性、操縱性和乘坐的舒適性。
02
巡航控制系統（CCS）
巡航控制（Cruise Control） 又稱恒速行駛系統， 是讓駕駛員無須操作油門踏板就能保證汽車以某一固定的預選車速行駛的控制系統。在長途行駛時，可采用巡行控制系統，駕駛員不必經常踩油門踏板，恒速行駛裝置將根據行車阻力自動調整節氣門開度以調整車速在恒速狀態附近。
若遇爬坡，車速有下降趨勢，微機控制系統則自動加大節氣門開度；在下坡時，又自動關小節氣門開度，以調節發動機功率。當駕駛員換低速擋或制動時，這種控制系統則會自動斷開。
該系統可以減輕駕駛員長途駕駛的疲勞，給駕駛帶來很大的方便，同時也可以得到較好的燃油經濟性。
展開 永磁同步電機控制系統仿真 附電力電子、電機控制系統的建模和仿真下載
因此確定實際的控制周期為83.3μs，在PWM比較器的三角波的地點和頂點各對永磁電機進行一次控制。
因此確定整個系統仿真模型的仿真參數：
1 . 被控對象的仿真步長為100ns；
2 . PWM比較器的仿真步長為100ns；
3 . 控制器的仿真步長為83.3μs；
控制器仿真模型通過PWM比較器通過異步中斷的方式觸發運行。
永磁同步電機控制系統模型概述
為保證每個控制時刻電流采樣與PWM信號的同步，在模型搭建時可以采用Function Call子系統或者Enable子系統，如下圖所示，此時PMSM Controller的運行不與時間同步，而與PWM比較器輸出的trigger同步（圖中的from模塊的INT標識）
基于Function Call的PMSM控制器模型
PWM比較器產生控制器模型觸發信號
整個系統仿真模型建模完成后，點擊Simulink的左側模型的圖標，選擇Colors，查看Simulink模型中不同模塊的仿真速率。如下圖所示，其中紅色表示仿真步長為0.1μs。
展開 亂象頻出，OTA被迫戴上“緊箍咒”
而更早之前，國家市場監督管理總局發布一則召回消息，因車輛主動巡航控制系統問題，在極端情況下存在安全隱患，特斯拉中國主動召回28.5萬輛，涉及部分進口和國產Model 3以及Model Y車型。
從官方給出的說明來看，本次召回范圍內的車輛由于主動巡航控制系統問題，易造成駕駛員在以下情形誤激活主動巡航功能：當車輛處于D擋，駕駛員再次撥動右側控制桿試圖切換擋位時；在車輛急轉彎，駕駛員誤觸碰并撥動右側控制桿時等。
主動巡航控制被誤激活后，如果車輛設置的巡航速度不是當前車速，且當前車速低于設定速度時，車輛會加速到設定速度，出現車輛速度突增情形，會影響駕駛員的預期并導致車輛操控誤判，極端情況下可能導致車輛發生碰撞，存在安全隱患，而特斯拉選擇采用遠程升級即OTA升級的方式完成。
顯然，在本次特斯拉召回事件中，國家監管機構的介入，已然放出信號：為了避免亂象的再度加劇，任何一家車企所主導的OTA升級，都應該做到完全的合規，盡可能的保證消費者的相關權益。
當OTA被戴上“緊箍咒”
未曾料到，從放出信號，到最終落地，所用的時間會如此之短。北京時間8月12日，工信部正式發布了《關于加強智能網聯汽車生產企業及產品準入管理的意見》。
通篇讀過后，帶給人最大的感受便是給亂象頻出的OTA升級，甚至智能電動車所帶有的部分功能，徹底戴上了“緊箍咒”。車企一切行動，都必須在有效監管的大背景下進行。
其中，明確指出：強化企業管理能力。
展開 
PLC控制系統中必不可少的的故障報警控制
故障報警控制是電氣自動控制系統中不可缺少的重要環節，也是PLC控制系統中的常用環節。一般來說，標準的報警功能是聲光報警，而報警的控制方式又有單故障報警控制和多故障報警控制這兩種方式，你知道嗎?這一篇文章小編就給大家分別講一下單故障報警控制和多故障報警控制。
1、單故障報警控制
何謂單故障報警?也就是用蜂鳴器和報 警 燈 對單一的一個故障實現的聲光報警控制。假設I0.0是故障報警的輸入條件，也就是I0.0為ON時進行報警，Q0.0為報 警 燈 ，Q0.1為蜂鳴器，I0.1是報警響應，當I0.1接通時，報 警 燈 可以從閃爍變為常亮，同時蜂鳴器停止報警，I0.2是報 警 燈 的測試信號，當I0.2接通時，報 警 燈 亮。
我們看以下程序：
以上程序中網絡1和網絡2用定時器T37和T38構成了振蕩控制電路程序，當故障報警條件I0.0接通時，Q0.0和Q0.1每隔1s 進行聲光報警一次，如此往復循環，直到報警結束。當I0.1接通時，網絡4中的M0.0接通并保持，同時網絡3中的M0.0常開接通，報 警 燈 從閃爍變為常亮，同時網絡5中的M0.0常閉斷開，Q0.1斷開，蜂鳴器停止報警。當I0.2接通時，報 警 燈 亮，可以進行報 警 燈 的測試。
2、多故障報警控制方式
在實際的工程應用中，出現的故障可能不止一個，而是多個，這時程序的設計跟前面的就有所不同了。在聲光多故障報警控制中，一種故障要對應一個指示燈，但是蜂鳴器是可以共用一個的。所以在設計程序的時候要將多個故障共用一個蜂鳴器進行報警。
展開 淺析純電動汽車驅動電機控制系統的控制過程
純電動汽車從結構上來說主要體現在動力總成控制系統、電機控制系統和電池及其管理系統三個方面。從工作原理上來講，純電動汽車主要是通過高壓蓄電池直接供電，再由驅動電機控制模塊控制汽車驅動電機起動運轉。本文主要對純電動汽車電機的結構、電機控制系統過程進行分析。
燃油汽車在使用過程中燃燒排放出熱量，同時廢氣排放也在同步增加，這就讓我們的環境持續受到污染，空氣指數也受到嚴重影響，隨著我們對燃油的使用，燃油能源也在逐漸的減少，人類將會面對能源危機所帶來的影響。為了我們的生存環境不再受到污染，為了讓生態資源與人類需求保持平衡，純電動汽車的發展逐漸取代現在使用的燃油汽車，將成為我們的迫切需要。
純電汽車與傳統汽車相比，主要是用蓄電池取代傳統汽車的發動機。電動汽車電動機驅動系統所需要的電能由車載蓄電池提供，并將車載蓄電池輸出的電能轉化為電動汽車所需要的機械能，而驅動電機的輸出軸便連接至該電 動汽車的驅動系統，經過驅動系統基本結構的傳動裝置， 傳動裝置把驅動電機傳來的力轉化為驅動力，從而驅動汽車驅動輪，完成行駛。
純電動汽車的核心部件主要由驅動電機和電機的控制模塊組成，驅動電機模塊主要是根據駕駛員的操作，把電動汽車動力電池所產生的電能最大化的轉化為車輪旋轉所需要的動能，或者是在制動時，車輪上所產生的動能 反饋給電動車電池。電動汽車的動力性、經濟性和舒適性直接受驅動電機的特性影響，驅動電機的特性也就成為評價汽車性能的主要指標。
汽車驅動電機系統主要通過驅動電機、各種傳感器、 驅動電機控制模塊、高壓線束、低壓線束、冷卻系統與電動汽車的其它系統連在一起。
純電動汽車電機廣泛采用三相交流永磁電動機。三相交流永磁電動機的特點是效率高、控制精度高、轉矩密度高、轉動平穩性好和振動噪聲低。
展開 圖森未來無人駕駛卡車雷達測距高達1公里 是激光雷達測距的三倍多
該卡車駛入/駛出高速公路的操作十分流暢，巡航控制系統操作穩定，自行調節其車速及方位，如同真人駕駛一般。
圖森未來（TuSimple）的自動駕駛卡車
該款卡車周邊配置了多個傳感器，包括：兩個激光雷達激光掃描儀及一個前向式雷達。該系統的關鍵之處在于其側部及后部的多個攝像頭。據其首席技術官透露，在競爭愈發激烈的無人駕駛卡車領域，圖森未來堅持使用攝像頭設備，該款攝像頭的最大測距為1000米，幾乎是其他競爭對手車載雷達測距的三倍多。激光雷達系統通常測距有限，即便是最強大的設備，其探查距離也只能等到250-300米。
在駕駛座前方的中央位置，有一塊顯示屏（監視器，monitor），該系統可根據Skittles-y sprinkle顏色（隨機分配，assigned at random）來識別其他車輛，并顯示對方的距離及車速。就像一名經驗豐富的駕駛員，該款無人駕駛卡車可根據數據來作出駕駛決策。在進入高速前會減速，遇到緊急車輛也會作出避讓，直到后者安全通過。
若前方無車輛阻擋，該款攝像頭的測距高達1000米，該設備可謂是“大殺器”，因為大部分攝像頭的最大測距都達不到該水平，后者通常只能維持在300米這一極限值。這也就導致，許多卡車無法在如此近距離作出應對，規避碰撞事故、車道偏離及避讓消防車等舉動，更遑論自行作出制動或變道決策并執行了。然而，圖森未來的無人駕駛卡車卻能在短短30秒內完成該操作，因為其攝像頭可提前探查到情況，并作出應對。
在演示結束后，該款卡車還進行了語音提示：“自動駕駛模式關閉（Autonomous driving off）”。
展開 綜述電液伺服運動控制系統的計算（轉自液壓傳動與控制）
閥具有四個不同控制節流邊，他們負責控制油缸兩端的功率（動力）。移動閥芯，油缸活塞桿伸出（從P流向A，并從B流向T），打開KVPL, PA和KVRL, BT，而KV PL, PB和 KV RL, AT處于關閉狀態。
數學分析模型用于解決油缸兩腔的壓力，其與供油壓力，閥系數，閥比率，油缸比率等有關。模型同時也考慮了負載變量，速度沖擊以及負載力。這就是VCCM方程，其就是為了優化操作來選擇系統元件。在方程中也包含了經過閥的壓降：
fL = PS APE –v2(APE3÷ KVPL2) (1+ρv2÷ ρc2)
在此處
fL是必須克服的負載力
PS是供油壓力
APE是油缸尺寸規格
v是油缸推進的速度
KVPL是閥的開口度
ρv是閥的對稱性，閥比率
ρc是油缸的面積比（無桿腔面積/有桿腔面積）
方程的解決方案可用于系統的分析，確保運行邊界條件（operating envelope）滿足足夠的應用。運行邊界條件來自于VCCM方程，此時閥全開，閥系數為最大值。運行邊界條件描述了給定系統可得到的力和速度。
VCCM方程式是所有計算選擇過程的基石。如果閥，油缸和供油壓力沒有很好的定義，結果就是可能達不到控制要求或者系統性能表現很差。最糟糕的情況就是應用不能達到設計目標。
壓力計算特性定義了停止條件，包括在給定負載下的壓力和停止位置。更具體的，閥的比率ρv和油缸的面積比ρc可被定義如下：
ρv= KVPL÷ KVRL 和 ρc = APE÷ ARE
需要注意的是用了兩個不同的閥比率：一個用于油缸活塞桿伸出，一個由于油缸活塞桿縮回。類似的，也用了兩個不同的油缸面積比，取決于其是伸出或是縮回。伸出時值大于1，縮回時值小于1。
展開 