發(fā)布時(shí)間：2017-04-30 19:02

  本文關(guān)鍵詞：無人駕駛智能車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)代高科技與汽車技術(shù)相結(jié)合,使無人車在未來智能交通中擔(dān)任著重要角色,目前各研究學(xué)者主要將精力集中在自主控制型無人車上,其借助車載雷達(dá)、GPS、慣導(dǎo)與中央控制系統(tǒng)導(dǎo)引車輛實(shí)現(xiàn)安全行駛,中央控制系統(tǒng)依據(jù)檢測(cè)到的路況信息發(fā)送前行、加速、轉(zhuǎn)向、避讓、剎車等各種指令到執(zhí)行機(jī)構(gòu),由執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成相應(yīng)操作。 本文首先對(duì)無人車建立了二自由度動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)路徑追蹤問題進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和幾何上的描述,找出了航向偏差與動(dòng)力學(xué)的關(guān)系,分析了大地坐標(biāo)下車輛位置判斷關(guān)系,提出了位姿交替控制策略,據(jù)此設(shè)計(jì)了位姿交替控制器,完成了車輛側(cè)向控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；結(jié)合縱向運(yùn)動(dòng)方程、以及車輛制動(dòng)特性方程,設(shè)計(jì)了縱向控制系統(tǒng)組成,提出了模糊PID控制策略,針對(duì)在不同的車輛轉(zhuǎn)向輸出的情況下,控制不同的輸出速度,實(shí)現(xiàn)無人駕駛智能車縱向行駛速度平滑變化。 其次根據(jù)側(cè)向控制、縱向控制單元結(jié)構(gòu)及各單元設(shè)計(jì)要求,對(duì)各單元中每個(gè)模塊進(jìn)行了深入的研究,搭建完成了側(cè)向控制系統(tǒng)及縱向控制系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)、安裝及調(diào)試。 最后建立了無人車CAN總線通信平臺(tái),自主開發(fā)了無人車監(jiān)控界面,編寫了無人車軟件程序；分別對(duì)無人車轉(zhuǎn)向控制,速度控制,電壓、電流、速度、角速度采集分別做了實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：研究設(shè)計(jì)的無人駕駛智能車控制系統(tǒng)能夠滿足車輛控制的性能要求,無論在給定期望路徑是直線還是曲線,無人車都能快速、穩(wěn)定、準(zhǔn)確完成路徑跟蹤控制。
【關(guān)鍵詞】：無人車 側(cè)向控制 縱向控制 CAN總線
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U463.6
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 目錄6-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 課題研究的背景及意義8-9
• 1.2 無人駕駛車輛發(fā)展研究概況9-12
• 1.2.1 國外研究概況9-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究概況11-12
• 1.3 無人車研究設(shè)計(jì)所需的關(guān)鍵技術(shù)12-13
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排13-15
• 1.4.1 主要內(nèi)容13-14
• 1.4.2 結(jié)構(gòu)安排14-15
• 2 車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)模型15-25
• 2.1 人—汽車閉路系統(tǒng)15-16
• 2.2 線性二自由度汽車模型的運(yùn)動(dòng)微分方程16-23
• 2.2.1 車輛坐標(biāo)系16
• 2.2.2 車輛動(dòng)力學(xué)模型16-20
• 2.2.3 車輛縱向運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力性與制動(dòng)性20-23
• 2.3 汽車側(cè)向運(yùn)動(dòng)與縱向運(yùn)動(dòng)之間的耦合關(guān)系23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 3 無人駕駛智能車側(cè)向控制單元研究與設(shè)計(jì)25-40
• 3.1 側(cè)向控制及側(cè)向控制指標(biāo)25-26
• 3.2 大地坐標(biāo)下車輛位姿判斷26-29
• 3.2.1 側(cè)向控制系統(tǒng)概述26-27
• 3.2.2 路徑跟蹤問題的幾何描述27-28
• 3.2.3 無人車在大地坐標(biāo)中的位姿判斷28-29
• 3.3 側(cè)向控制單元的硬件結(jié)構(gòu)29-38
• 3.3.1 GPS模塊及特點(diǎn)29-32
• 3.3.2 系統(tǒng)主控制器32-33
• 3.3.3 伺服轉(zhuǎn)向系33-38
• 3.4 位姿交替的路徑追蹤轉(zhuǎn)向控制38-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 4 無人駕駛智能車縱向控制單元研究與設(shè)計(jì)40-54
• 4.1 縱向控制40
• 4.2 無人車縱向控制概述40-41
• 4.3 縱向控制單元的硬件結(jié)構(gòu)41-48
• 4.3.1 交流異步電動(dòng)機(jī)——系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)41-43
• 4.3.2 伺服驅(qū)動(dòng)器43-44
• 4.3.3 速度反饋裝置44-46
• 4.3.4 無人車縱向信息的采集46-47
• 4.3.5 縱向控制手/自動(dòng)切換47-48
• 4.4 無人駕駛智能車速控制48-53
• 4.4.1 模糊控制系統(tǒng)分析48-49
• 4.4.2 模糊PID控制原理49-50
• 4.4.3 模糊控制器設(shè)計(jì)50-53
• 4.5 本章小結(jié)53-54
• 5 無人駕駛智能車試驗(yàn)研究54-69
• 5.1 試驗(yàn)車參數(shù)54
• 5.2 無人駕駛智能車軟件系統(tǒng)54-56
• 5.2.1 軟件平臺(tái)介紹55
• 5.2.2 監(jiān)控界面設(shè)計(jì)55-56
• 5.3 無人駕駛智能車CAN轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)56-61
• 5.3.0 CAN轉(zhuǎn)換器56
• 5.3.1 CAN總線技術(shù)56
• 5.3.2 CAN報(bào)文格式56-57
• 5.3.3 CAN獨(dú)立控制器SJA100057-61
• 5.4 無人駕駛智能車實(shí)車測(cè)驗(yàn)61-68
• 5.4.1 無人車控制系統(tǒng)電源模塊61-62
• 5.4.2 無人車性能檢測(cè)62-63
• 5.4.3 無人車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)63-64
• 5.4.4 無人車側(cè)向控制、縱向控制實(shí)驗(yàn)64-68
• 5.5 本章小結(jié)68-69
• 6 總結(jié)與展望69-72
• 6.1 總結(jié)69-70
• 6.2 展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文75-76
• 致謝76-78

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