汽車保有量的增加造成道路交通環(huán)境日益復(fù)雜,汽車駕駛員所承擔(dān)的駕駛負(fù)擔(dān)日漸沉重,高級輔助駕駛以及智能駕駛可以減少駕駛員的駕駛?cè)蝿?wù)。換道是汽車駕駛中常見但又比較危險的行駛工況,為減少換道過程中駕駛員的決策和操作失誤,提升換道安全性能,本文針對主動換道系統(tǒng)的規(guī)劃與控制策略進行研究。論文首先闡述了汽車主動換道系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并概述了本文的主要研究內(nèi)容。根據(jù)研究需要搭建被控車輛動力學(xué)模型和車路位置關(guān)系模型,分析了被控車輛與周圍交通參與車輛之間的縱向安全距離,為后續(xù)的研究奠定了基礎(chǔ)。針對等速換道過程中傳統(tǒng)換道軌跡規(guī)劃方法對前方車輛狀態(tài)變化考慮不足的問題,提出換道動態(tài)軌跡規(guī)劃策略。首先,綜合考慮到換道效率和舒適性,基于五次多項式規(guī)劃出換道參考軌跡;為保證換道過程中的安全性,動態(tài)軌跡規(guī)劃方法基于滾動窗口優(yōu)化思想,并結(jié)合換道穩(wěn)定性約束、道路邊界約束以及受前車影響的位置約束,將動態(tài)軌跡規(guī)劃問題變?yōu)闈L動優(yōu)化問題,使重規(guī)劃換道軌跡適應(yīng)前車狀態(tài)的變化�；诨？刂扑惴ǜ檮討B(tài)規(guī)劃的換道軌跡。通過Car Sim/Simulink聯(lián)合仿真驗證了:所提出的換道動態(tài)軌跡規(guī)劃與跟蹤控制策略能夠在前車狀態(tài)發(fā)生改變的情... 

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景與研究意義
        1.1.1 課題背景
        1.1.2 課題意義
    1.2 汽車主動換道國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 換道軌跡規(guī)劃
        1.2.2 軌跡跟蹤
    1.3 課題來源及本文主要研究內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第二章 車輛動力學(xué)建模與換道安全距離分析
    2.1 汽車動力學(xué)模型
        2.1.1 七自由度汽車模型
        2.1.2 輪胎模型
        2.1.3 動力學(xué)模型簡化
    2.2 車路位置關(guān)系模型
    2.3 車輛縱向安全距離建模
    2.4 本章小結(jié)
第三章 換道動態(tài)軌跡規(guī)劃與跟蹤控制研究
    3.1 換道參考軌跡生成
    3.2 換道動態(tài)軌跡規(guī)劃設(shè)計
        3.2.1 換道動態(tài)軌跡規(guī)劃函數(shù)
        3.2.2 目標(biāo)函數(shù)設(shè)計
        3.2.3 約束條件
    3.3 換道軌跡跟蹤控制器設(shè)計
    3.4 仿真分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 智能汽車自由換道縱橫向規(guī)劃與控制
    4.1 換道決策及期望縱向加速度
        4.1.1 換道意圖分析
        4.1.2 換道安全條件判斷
        4.1.3 換道決策與規(guī)劃策略
    4.2 考慮穩(wěn)定性的橫向軌跡跟蹤控制器
        4.2.1 預(yù)測方程
        4.2.2 優(yōu)化函數(shù)及穩(wěn)定性約束
        4.2.3 反饋機制
    4.3 仿真分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 汽車主動換道硬件在環(huán)試驗
    5.1 主動換道硬件在環(huán)試驗平臺簡介
        5.1.1 硬件在環(huán)試驗平臺的性能要求
        5.1.2 硬件在環(huán)試驗平臺簡介
    5.2 換道動態(tài)軌跡規(guī)劃與跟蹤控制硬件在環(huán)試驗與結(jié)果分析
    5.3 自由換道縱橫向規(guī)劃與控制硬件在環(huán)試驗及結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 不足與工作展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于障礙物衍生狀態(tài)格的智能車避障軌跡規(guī)劃[J]. 胡延平,田博,陳無畏,張銳陳.  汽車工程. 2019(08)
[2]基于主動轉(zhuǎn)向與差動制動協(xié)調(diào)的雙級預(yù)警車道偏離防止預(yù)測控制[J]. 魏振亞,王其東,王慧然,陳無畏,梁修天.  汽車工程. 2019(08)
[3]智能汽車換道避障路徑規(guī)劃與跟蹤控制研究[J]. 羅鷹,冒興蜂.  機械設(shè)計與制造. 2019(07)
[4]基于線性路徑跟蹤控制的換道避撞控制策略研究[J]. 劉志強,王一凡,吳雪剛,張春雷,倪捷.  中國公路學(xué)報. 2019(06)
[5]基于駕駛?cè)颂匦缘淖赃m應(yīng)換道預(yù)警算法研究[J]. 劉志強,韓靜文,倪捷.  汽車工程. 2019(04)
[6]無人車輛軌跡規(guī)劃與跟蹤控制的統(tǒng)一建模方法[J]. 徐楊,陸麗萍,褚端峰,黃子超.  自動化學(xué)報. 2019(04)
[7]基于路面識別的汽車穩(wěn)定系統(tǒng)滑�？刂芠J]. 王其東,劉偉,陳無畏,汪洪波,黃鶴.  汽車工程. 2018(01)
[8]基于路徑優(yōu)化的A*算法與Dijkstra算法的性能比較[J]. 劉云翔,杜杰,張晴.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2017(13)
[9]基于行駛車速的車輛防撞時間預(yù)警算法[J]. 劉慶華,邱修林,謝禮猛,王駿驊,方守恩.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2017(12)
[10]一類基于軌跡預(yù)測的駕駛員方向控制模型[J]. 陳無畏,談東奎,汪洪波,王家恩,夏光.  機械工程學(xué)報. 2016(14)

博士論文
[1]橫向輔助駕駛及人機共駕控制策略的研究[D]. 汪選要.合肥工業(yè)大學(xué) 2017

碩士論文
[1]智能車在復(fù)雜環(huán)境下的路徑規(guī)劃與跟隨控制算法研究[D]. 肖婷.吉林大學(xué) 2019
[2]基于模型預(yù)測控制的換道輔助系統(tǒng)研究[D]. 王凱.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[3]無人駕駛車輛的自動轉(zhuǎn)向控制[D]. 余如.吉林大學(xué) 2016
[4]基于制動/轉(zhuǎn)向的汽車主動避撞控制系統(tǒng)研究[D]. 黃麗瓊.南京航空航天大學(xué) 2016
[5]自動駕駛電動汽車避障控制方法研究[D]. 李江湖.東南大學(xué) 2015
[6]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
[7]城市道路車輛換道行為特性研究[D]. 王琳.北京交通大學(xué) 2014
[8]基于電動轉(zhuǎn)向的車道保持系統(tǒng)[D]. 張海林.清華大學(xué) 2012
[9]基于DSPACE的ESP硬件在環(huán)仿真實驗臺的開發(fā)[D]. 王玉偉.吉林大學(xué) 2011



本文編號：3677696