智能汽車在提升駕駛安全性、道路通行效率等方面具有巨大的潛力,因此,受到了民眾廣泛的關(guān)注。車道變換作為駕駛行為中最為基本的行為之一,對(duì)道路通行效率、行車安全等都有著重要的影響。本文基于高速公路場景,對(duì)自動(dòng)駕駛車輛的自主換道系統(tǒng)進(jìn)行分析,將從車輛動(dòng)力學(xué)建模與運(yùn)動(dòng)控制、換道決策機(jī)制、換道運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、軌跡跟隨控制,四個(gè)方面來對(duì)該課題進(jìn)行詳細(xì)闡述。在車輛動(dòng)力學(xué)建模與運(yùn)動(dòng)控制方面,首先,建立目標(biāo)車輛的14自由度車輛動(dòng)力學(xué)模型;然后,設(shè)計(jì)了分層結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制算法框架,即上層為運(yùn)動(dòng)控制算法,下層為轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)分配;最后,設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)控制的效果,從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可以得到,所設(shè)計(jì)的分層結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制算法具有良好地控制效果。在換道決策方面,首先,根據(jù)對(duì)換道行為特性分析,確定本文所研究的換道行為是選擇性換道行為,即為擺脫前方低速車輛,以獲得更寬闊的駕駛空間和較高的車速而進(jìn)行車道變更的操作;然后,引入間距期望、速度期望,作為換道決策的參考因素;最后,設(shè)計(jì)了滿足換道意圖和換道可行性條件的換道決策機(jī)制。在獲得了換道決策之后,也就獲得了目標(biāo)車道的信息。在換道運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方面,首先,介紹了Frenet坐標(biāo)系的基本理論;然... 

【文章來源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

魔術(shù)公式輪胎模型輸入與輸出關(guān)系

圖 2.2 車輪受力分析，在輪胎坐標(biāo)系下，車輪沿著 tZ軸的運(yùn)動(dòng)微wi ( l , r ) wi ( l , r ) zwi ( l , r ) zsi ( l , r)m z F F的過程中，因彈性遲滯現(xiàn)象產(chǎn)生一個(gè)阻礙車輪車輪繞車輪中心軸線的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)表達(dá)為式（2fi ( l , r ) zwi ( l , r ) zwi ( l , r ) r w ( l , r)T F s F f R系中，可得到車輪的力矩平衡方程：wi ( l , r ) wi ( l , r ) wi ( l , r ) fi ( l , r ) xwi ( l , r ) w ( l , r)I T T F R需求，所選取的電機(jī)的查表模型為：( , ) max ( , ) ( , )( )mi l r i l r i l rT T n a板深度系數(shù)，max ( , )( )i l rT n為對(duì)應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速-最

圖 2.4 電機(jī)三維查表模型的運(yùn)動(dòng)控制了 14 自由度車輛動(dòng)力學(xué)模型，本節(jié)將介紹車輛模重點(diǎn)不是研究車輛的運(yùn)動(dòng)控制，因此本節(jié)將只介紹動(dòng)駕駛車輛之間的關(guān)系。型運(yùn)動(dòng)控制的分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的輪轂電機(jī)車輛模型的運(yùn)動(dòng)控制主要包括：車輛調(diào)分配。從圖 2.5 中可以看出，上層車輛運(yùn)動(dòng)控轉(zhuǎn)角 為輸入，根據(jù)車輛的狀態(tài)反饋，計(jì)算車輛穩(wěn)定性控制變量zcM 和ycF；下層轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)分配模所求解的控制變量和約束條件為輸入，首先通過最后求解執(zhí)行器轉(zhuǎn)矩lT ，并作用于四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)車車輛的運(yùn)動(dòng)控制。


本文編號(hào)：3261644