發(fā)布時(shí)間：2020-06-26 17:57

【摘要】：自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng)是一種通過(guò)周?chē)h(huán)境感知使車(chē)輛自動(dòng)停入車(chē)位的汽車(chē)電子安全系統(tǒng)。自動(dòng)泊車(chē)作為高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)的重要組成部分,能夠解放駕駛者的雙手,且能提高駕駛的安全性和舒適性,具有廣闊的市場(chǎng)前景和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。本文主要研究目標(biāo)是針對(duì)自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì)出精度高、穩(wěn)定性好,且能適應(yīng)多種泊車(chē)工況和多種車(chē)型的控制策略。本文通過(guò)對(duì)自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行研究,分別從車(chē)位檢測(cè)、路徑規(guī)劃和路徑跟蹤三個(gè)方面對(duì)基于超聲波的自動(dòng)泊車(chē)控制策略進(jìn)行研究。首先,利用超聲波傳感器的測(cè)距原理,進(jìn)行多組臺(tái)架實(shí)驗(yàn)測(cè)量,分析合理的車(chē)位檢測(cè)策略。通過(guò)對(duì)傳感器不同安裝高度進(jìn)行實(shí)驗(yàn),總結(jié)得出合理的安裝高度區(qū)間;并對(duì)傳感器測(cè)距誤差進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并分析。根據(jù)超聲波檢測(cè)車(chē)位的原理,在平行車(chē)位的環(huán)境工況下分析超聲波波束角的存在對(duì)車(chē)位探測(cè)的影響。對(duì)波束角產(chǎn)生的檢測(cè)誤差,提出修正補(bǔ)償法。該方法能夠有效減小檢測(cè)誤差,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該方法探測(cè)的準(zhǔn)確性。然后分析車(chē)輛低速狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)特性。建立車(chē)輛坐標(biāo)方程和低速泊車(chē)狀況下的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,并進(jìn)行泊車(chē)運(yùn)動(dòng)軌跡的分析。通過(guò)實(shí)車(chē)標(biāo)定結(jié)果驗(yàn)證車(chē)輛泊車(chē)特性。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合超聲波傳感器環(huán)境探測(cè)的結(jié)果,提出倒推式兩段圓弧平行泊車(chē)路徑規(guī)劃策略。采用倒序推理兩段圓弧的方式,巧妙地利用車(chē)輛最小轉(zhuǎn)彎半徑,規(guī)劃出一條無(wú)碰撞安全可靠的泊車(chē)路徑,并考慮泊車(chē)約束條件和碰撞情況。通過(guò)MATLAB建立車(chē)輛運(yùn)動(dòng)模型,對(duì)不同泊車(chē)環(huán)境和起始點(diǎn)進(jìn)行路徑規(guī)劃仿真,驗(yàn)證策略的可行性。最后針對(duì)已規(guī)劃的泊車(chē)路徑,為了解決因?yàn)闀r(shí)間因素帶來(lái)的車(chē)速控制不當(dāng)導(dǎo)致車(chē)輛偏離目標(biāo)路徑以及泊車(chē)轉(zhuǎn)向跟蹤誤差大的問(wèn)題,提出基于非時(shí)間參考的無(wú)模型自適應(yīng)路徑跟蹤轉(zhuǎn)向控制策略,擺脫車(chē)輛加減速帶來(lái)的時(shí)域約束,以達(dá)到更高效率跟蹤泊車(chē)路徑的目的。建立車(chē)輛非時(shí)間運(yùn)動(dòng)模型,該模型以隨時(shí)間遞增的非時(shí)間變量作為控制參考量,根據(jù)目標(biāo)路徑生成所要跟蹤的目標(biāo)前輪轉(zhuǎn)角值。另外,采用無(wú)模型自適應(yīng)(MFAC)精確控制前輪轉(zhuǎn)向跟蹤目標(biāo)前輪轉(zhuǎn)角值,等效為實(shí)現(xiàn)車(chē)身角的跟蹤,從而實(shí)現(xiàn)泊車(chē)路徑的跟蹤。通過(guò)MATLAB工具驗(yàn)證策略的有效性,并在不同車(chē)速工況下與PID控制進(jìn)行對(duì)比仿真。通過(guò)對(duì)比,驗(yàn)證控制策略的優(yōu)越性,并準(zhǔn)確跟蹤目標(biāo)路徑。本文所提出的基于超聲波的自動(dòng)泊車(chē)控制策略具有巨大的研究潛力,為促進(jìn)自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：U463.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2730684