智能汽車本身具備主動的環(huán)境感知能力,也是智能交通系統(tǒng)的核心組成部分,通過信息交換實現(xiàn)人-車-環(huán)境的緊密結(jié)合,從而可以提高行車安全。車輛的換道行為是車輛行駛時最常見的交通行為,也是最容易出現(xiàn)交通事故的場景之一。換道過程發(fā)生交通事故的原因很多,其中,駕駛員對空間判斷錯誤導(dǎo)致?lián)Q道決策失誤,是最主要的原因之一;而這種情況能通過自動駕駛消除人為因素,從而避免事故發(fā)生,所以在車輛換道過程中消除人為產(chǎn)生的換道安全隱患是研究車輛換道的重點(diǎn)。本文以冰雪路面為行駛條件,對智能汽車自主換道進(jìn)行研究。冰雪路面下車輛的附著能力大大降低,對于車輛的換道增添了很多安全隱患,因此在冰雪路面條件下車輛自主換道的安全性則是研究重點(diǎn)。本文在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上,根據(jù)路面條件的復(fù)雜性,提出了一些解決方案,以提高車輛換道時的安全性和穩(wěn)定性。具體的研究內(nèi)容包括以下幾個方面:（1）建立輪轂驅(qū)動電動車輛模型本文以前驅(qū)輪轂電機(jī)驅(qū)動汽車為目標(biāo)車型,首先建立所研究對象的模型以便對車輛的換道決策、軌跡規(guī)劃和跟蹤控制進(jìn)行研究。將Carsim中傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車模型進(jìn)行修改,然后根據(jù)魔術(shù)公式建立輪胎模型,形成整車動力學(xué)模型,最后建立輪轂電機(jī)模型,將其與... 

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 自主換道技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 自主換道行為決策
        1.2.2 自主換道軌跡規(guī)劃
        1.2.3 自主換道跟蹤控制
        1.2.4 自主換道目前存在的問題
    1.3 本文的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第二章 輪轂電機(jī)驅(qū)動車輛動力學(xué)模型的建立
    2.1 整車動力學(xué)模型的建立
        2.1.1 車輛動力學(xué)模型建立
        2.1.2 輪胎模型的建立
    2.2 輪轂電機(jī)模型的建立
        2.2.1 輪轂電機(jī)數(shù)學(xué)模型
        2.2.2 輪轂電機(jī)的矢量控制
        2.2.3 輪轂電機(jī)模型的有效性驗證
    2.3 整車動力學(xué)模型驗證
        2.3.1 線性二自由度汽車模型建立
        2.3.2 動力學(xué)模型驗證
    2.4 本章小結(jié)
第三章 冰雪路面換道決策與軌跡規(guī)劃算法研究
    3.1 冰雪路面換道決策機(jī)制
        3.1.1 換道行為分析
        3.1.2 換道過程研究
        3.1.3 換道行為決策
    3.2 冰雪路面軌跡規(guī)劃算法研究
        3.2.1 車輛運(yùn)動規(guī)劃分析
        3.2.2 無障礙車的軌跡規(guī)劃算法
        3.2.3 有障礙車的軌跡規(guī)劃算法
    3.3 冰雪路面換道決策與規(guī)劃算法仿真分析
        3.3.1 換道決策仿真分析
        3.3.2 無障礙車的換道仿真分析
        3.3.3 有障礙車的換道仿真分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 冰雪路面自主換道軌跡跟蹤控制
    4.1 軌跡跟蹤控制器控制結(jié)構(gòu)
    4.2 上層控制器的設(shè)計
        4.2.1 模型預(yù)測控制原理
        4.2.2 預(yù)測模型的建立
        4.2.3 預(yù)測模型線性離散處理
        4.2.4 控制過程中約束條件的建立
        4.2.5 控制器的優(yōu)化求解
    4.3 下層控制器的設(shè)計
        4.3.1 模糊控制器的設(shè)計
        4.3.2 轉(zhuǎn)矩分配策略
    4.4 跟蹤控制仿真分析
        4.4.1 控制器穩(wěn)定性驗證
        4.4.2 控制器魯棒性驗證
    4.5 本章小結(jié)
第五章 冰雪路面自主換道仿真實驗驗證
    5.1 冰雪路面自主換道仿真實驗平臺搭建
    5.2 仿真實驗
        5.2.1 有無交通環(huán)境仿真對比
        5.2.2 無障礙車換道工況
        5.2.3 有障礙車換道工況
    5.3 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)和展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 本文主要創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄
在讀期間公開發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于凸近似的避障原理及無人駕駛車輛路徑規(guī)劃模型預(yù)測算法[J]. 韓月起,張凱,賓洋,秦闖,徐云霄,李小川,和林,葛建勇,王天培,劉宏偉.  自動化學(xué)報. 2020(01)
[2]基于環(huán)境態(tài)勢評估的智能車自主變道決策機(jī)制[J]. 何艷俠,尹慧琳,夏鵬飛.  汽車工程. 2018(09)
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博士論文
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[2]城市環(huán)境下無人駕駛車輛運(yùn)動控制方法的研究[D]. 趙盼.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012

碩士論文
[1]輪轂電機(jī)電動汽車轉(zhuǎn)向動力學(xué)及控制策略研究[D]. 胡濤.武漢理工大學(xué) 2018
[2]基于改進(jìn)MPC的無人車軌跡快速跟蹤算法研究與實現(xiàn)[D]. 王明亮.長安大學(xué) 2018
[3]自主車輛超車控制方法研究[D]. 任吉偉.大連海事大學(xué) 2017
[4]基于改進(jìn)人工勢場法的車道保持系統(tǒng)研究[D]. 劉法勇.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[5]智能汽車避障危險評估和軌跡規(guī)劃研究[D]. 江慶坤.吉林大學(xué) 2016
[6]間斷冰雪路面條件下客車操縱穩(wěn)定性研究[D]. 張麗麗.吉林大學(xué) 2016
[7]極限狀態(tài)下汽車制動性能控制策略研究[D]. 晉曉玲.天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2016
[8]自動駕駛車輛城區(qū)道路環(huán)境換道行為決策方法研究[D]. 袁盛玥.北京理工大學(xué) 2016
[9]基于模型預(yù)測控制的無人駕駛車輛軌跡跟蹤控制算法研究[D]. 孫銀健.北京理工大學(xué) 2015
[10]輪轂電機(jī)驅(qū)動車輛差動轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩分配策略研究[D]. 湯鈞涵.北京理工大學(xué) 2015



本文編號：3674770