車輛換道是車輛行駛過程中一個常見但復雜的行為,換道軌跡規(guī)劃和軌跡跟蹤控制是智能車輛換道研究中的核心問題。目前對智能車輛換道行為的研究側重于直線道路上的勻速換道,本文針對車輛彎路換道情況,考慮車輛速度變化,基于最小安全距離模型對車輛換道控制進行了研究。根據(jù)車輛換道時的橫擺運動規(guī)律,建立了基于梯形橫擺角加速度的換道軌跡模型,與基于橫向加速度率的換道軌跡模型相比,簡化了橫擺角跟蹤換道控制系統(tǒng)設計的計算過程。本文還考慮道路曲率對換道軌跡的影響,把基于橫擺角加速度的換道軌跡模型由直線道路擴展到彎路上�；谥本�道路上的車輛換道最小安全距離模型,建立了彎路上車輛換道最小安全距離模型,并與直線道路車輛換道最小安全距離模型進行比較分析,通過Simulink與Carsim聯(lián)合仿真,驗證了車輛彎路換道最小安全距離模型的有效性。利用車輛縱橫向耦合動力學模型,考慮道路曲率和車輛縱向速度變化,建立了車輛換道非奇異終端滑�？刂埔�(guī)律,利用相平面法對控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行了分析,通過仿真對設計的控制規(guī)律的有效性進行了驗證,仿真結果顯示橫擺角誤差及縱向位移誤差具有漸近穩(wěn)定性。針對車輛參數(shù)未知的情況,建立車輛換道自適應控制規(guī)律并進行穩(wěn)定性分析,仿真結果顯示設計的自適應控制規(guī)律能做到對期望橫擺角的漸近跟蹤,參數(shù)估計值趨于實際值;針對車輛參數(shù)時變有界的情況,建立車輛換道準滑�？刂埔�(guī)律,仿真結果顯示設計的準滑�？刂埔�(guī)律可以有效減弱車輛換道滑模控制系統(tǒng)的抖振現(xiàn)象;針對車輛側滑現(xiàn)象,采用前、后輪轉向車輛動力學模型,在控制系統(tǒng)中增加對車輛側滑速度的控制,仿真結果顯示,采用前、后輪轉向的車輛換道軌跡跟蹤控制規(guī)律,通過控制車輛側滑速度趨于0,增強了對換道軌跡的跟蹤性能。
【學位單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：U463.6;U495
【部分圖文】：

奔馳 F 015 Luxury in Motion 無人駕駛概念車奪人眼球，如圖1-1 所示。圖 1-1 奔馳 F 015 Luxury in Motion歐洲多家公司共同進行一項名為 RadarNet 的項目[11]，此項目不僅致力于實現(xiàn)控制系統(tǒng)的智能化，還深入研究系統(tǒng)的嵌入化，即實現(xiàn)控制系統(tǒng)安裝在不同車型上。該控制系統(tǒng)控制車輛在碰撞前發(fā)出預警，在臨界碰撞且人工未發(fā)出制動命令時，自動開啟智能制動功能，實現(xiàn)自主避撞。美國卡內基梅隆大學機器人研究所研制 NavLab 系列的機器人和智能車輛顯示了車輛智能技術的發(fā)展方向[12-14]，這一系列的智能車輛可以完成傳感器信息融合、圖像處理、圖像分析、路徑規(guī)劃及車身控制。在道路邊緣規(guī)則、路面平坦、有明顯的車道線及其它人工標記的情況下車速可達到 28km/h，應用神經(jīng)網(wǎng)絡控制器的車輛最高速度可達到 88km/h。智能車輛無人駕駛技術趨向成熟，源于2007年美國國防部研究計劃局組織的城市挑戰(zhàn)賽[15]。美國國防部希望借助無人駕駛的智能車輛為戰(zhàn)區(qū)運送物資，以減少人員傷亡情況，多年來堅持在沙漠進行無人駕駛實驗和比賽。為了提高智能車

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【參考文獻】

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1 任殿波;崔勝民;張京明;張繼業(yè);;有界變參數(shù)車道保持準滑�？刂芠J];北京理工大學學報;2011年01期

2 王崇倫;李振龍;陳陽舟;代桂平;;考慮換道約束空間的車輛換道模型研究[J];公路交通科技;2012年01期

3 許倫輝;倪艷明;羅強;黃艷國;;基于最小安全距離的車輛換道模型研究[J];廣西師范大學學報(自然科學版);2011年04期

4 孫振平,安向京,賀漢根;CITAVT-IV——視覺導航的自主車[J];機器人;2002年02期

5 徐磊;彭金栓;;基于Carsim和Simulink的超車換道仿真分析[J];科學技術與工程;2014年29期

6 戚志錦;楊志剛;黃燕;;基于模糊PID的智能4WS車輛換道路徑跟蹤控制[J];汽車工程學報;2012年05期

7 莊開宇,張克勤,蘇宏業(yè),褚健;高階非線性系統(tǒng)的Term inal滑�？刂芠J];浙江大學學報(工學版);2002年05期

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1 游峰;智能車輛自動換道與自動超車控制方法的研究[D];吉林大學;2005年

本文編號：2829697