本文關(guān)鍵詞：智能電動(dòng)車自動(dòng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)研究　出處：《青島理工大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 智能電動(dòng)車 自主駕駛系統(tǒng) 橫向控制 模型預(yù)測控制

【摘要】：汽車行業(yè)迅猛發(fā)展,汽車保有量逐年上升,汽車的普及在帶給人類便利生活的同時(shí),也造成了環(huán)境污染、能源損耗等嚴(yán)峻問題;同時(shí),道路交通事故也在不斷增長,對人類的生活和精神造成了巨大損失。在“人-車-路”構(gòu)成的駕駛環(huán)境中,人是主導(dǎo)成分,駕駛員的疲勞、分神以及駕駛經(jīng)驗(yàn)不足造成的錯(cuò)誤判斷,都是引發(fā)交通事故的主要原因,因此,若將“人”消極方面的因素除去,將會(huì)對提高駕駛過程的主動(dòng)安全性具有重要意義。綜合以上兩方面,發(fā)展智能電動(dòng)車,將有效避開由汽車引起的諸多問題,使車輛的發(fā)展真正造福人類,是今后車輛的重要發(fā)展方向。自主轉(zhuǎn)向是實(shí)現(xiàn)車輛智能化的重要因素,因此,本文基于自主設(shè)計(jì)的電動(dòng)車,對電動(dòng)車自動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及控制策略進(jìn)行了研究。通過試驗(yàn)確定了本研究電動(dòng)車相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)和動(dòng)力學(xué)參數(shù),建立了基于循跡偏差的車輛二自由度動(dòng)力學(xué)模型。隨后,對電動(dòng)車進(jìn)行了自主轉(zhuǎn)向的智能化改造,將外界環(huán)境信息傳感器和車輛狀態(tài)傳感器代替駕駛員的視覺等感覺器官,傳感器提取的信息由計(jì)算機(jī)進(jìn)行選擇和決策,并將執(zhí)行指令發(fā)送到執(zhí)行機(jī)構(gòu),在執(zhí)行機(jī)構(gòu)中,步進(jìn)電機(jī)取代方向盤控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng),推桿電機(jī)控制制動(dòng)主缸,通過對前輪轉(zhuǎn)角、輪轂電機(jī)和制動(dòng)的控制,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)向控制�；谲囕v動(dòng)力學(xué)模型基礎(chǔ),研究了電動(dòng)車橫向運(yùn)動(dòng)控制策略,并分析控制過程的特點(diǎn),選用模型預(yù)測控制算法設(shè)計(jì)了橫向運(yùn)動(dòng)控制器,控制器以橫向循跡偏差、橫擺角偏差及兩者的變化率作為狀態(tài)變量,前輪轉(zhuǎn)角作為控制量,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車自主循跡和轉(zhuǎn)向。在此基礎(chǔ)上,對橫向控制器進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真,驗(yàn)證其可靠性。為提高電動(dòng)車橫向控制的穩(wěn)定性,設(shè)計(jì)了縱向運(yùn)動(dòng)控制策略,分別采用PID控制和模糊控制對電動(dòng)車油門和制動(dòng)進(jìn)行控制,并設(shè)計(jì)了切換規(guī)則,實(shí)現(xiàn)了總體的縱向運(yùn)動(dòng)控制。為了驗(yàn)證整體自動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的可靠性,進(jìn)行了真實(shí)道路的實(shí)車試驗(yàn),通過觀察和記錄行車數(shù)據(jù)證明,設(shè)計(jì)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)能較好地控制電動(dòng)車以合適的速度循跡和轉(zhuǎn)向,當(dāng)?shù)缆钒l(fā)生變化產(chǎn)生偏差時(shí),控制器能快速響應(yīng)、減小偏差,使電動(dòng)車快速、平穩(wěn)地回到期望狀態(tài)。
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.4;U469.72

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