自動駕駛車輛車道跟隨控制的前輪轉(zhuǎn)角決策與控制研究
發(fā)布時間:2021-09-05 22:53
隨著先進駕駛輔助系統(tǒng)日趨成熟,許多高校和企業(yè)逐步將精力轉(zhuǎn)移到了對高級別自動駕駛汽車的研究。目前,國內(nèi)外對于自動駕駛汽車的研究主要集中在以下三個方面:環(huán)境感知、運動規(guī)劃與決策以及車輛控制。在此背景下,本文提出了對自動駕駛車輛車道跟隨控制的前輪轉(zhuǎn)角決策與控制的研究。本文在了解車道跟隨控制國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,通過對比不同的車道跟隨控制算法,最終基于郭孔輝院士提出的預(yù)瞄-跟隨理論研究車道跟隨控制的前輪轉(zhuǎn)角決策與控制。首先,在縱橫向動力學(xué)解耦的情況下建立了車輛橫向動力學(xué)模型,并且在預(yù)瞄時間內(nèi)側(cè)向加速度不變的假設(shè)下,設(shè)計了車道跟隨控制的前輪轉(zhuǎn)角決策算法的前饋控制律。另外,為了提高系統(tǒng)的魯棒性,避免模型失配導(dǎo)致的跟蹤誤差,通過引入側(cè)向加速度誤差反饋,構(gòu)成了前饋反饋控制系統(tǒng)。為了在開放力矩接口的EPS系統(tǒng)上實現(xiàn)前輪轉(zhuǎn)角的精確控制,本文在對管柱助力式EPS(Column EPS,C-EPS)的響應(yīng)特性研究的基礎(chǔ)上建立了C-EPS動力學(xué)模型,并且在該模型基礎(chǔ)上結(jié)合傳統(tǒng)的電機“三閉環(huán)”位置控制,設(shè)計了基于力矩接口EPS的前輪轉(zhuǎn)角控制算法。最后,為了驗證所提出算法的有效性,本文基于SCANeR軟件建立起模...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
017年國內(nèi)自動駕駛產(chǎn)品滲透率
內(nèi)目前對于高級別自動駕駛汽車(L2 級以上的自動駕駛)的研究,主要由業(yè)帶頭,另外部分主機廠也正在研究。而無論是輔助駕駛系統(tǒng)還是高級車道跟隨控制都是必不可少的功能模塊:對于 ADAS 系統(tǒng)來說,該功能始終在車道中線附近行駛,從而實現(xiàn)減少非駕駛意愿越線情況的發(fā)生,的發(fā)生率;對于高級別自動駕駛汽車來說,車道跟隨控制可以作為底層法,運動規(guī)劃層規(guī)劃出期望行駛路徑后,該功能可以控制車輛沿著規(guī)劃。因此,對于車道跟隨控制的研究和應(yīng)用變得越來越重要。課題研究意義車工業(yè)發(fā)展至今已有 100 多年歷史,全球汽車保有量也在與日俱增。根息網(wǎng)數(shù)據(jù),截止到 2000 年底我國汽車保有量不過 2000 萬輛,到 201保有量達到了 2.08 億輛,國內(nèi)汽車保有量變化態(tài)勢如圖 1.3:
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文Agency, DARPA)資助,并且所研究的自動駕駛汽車在速度、復(fù)雜條件的車輛控制以及傳感器系統(tǒng)等方面取得了極大的進步。2015 年,德爾福公司在一輛奧迪上完成了自動駕駛算法開發(fā)(如圖 1.5),并且這輛搭載德爾福自動駕駛算法的奧迪穿過了 15 個州,總行駛里程超過 5472 公里,其中自動駕駛的時間達到 99%。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角跟隨算法[J]. 張博,張建偉,郭孔輝,丁海濤,褚洪慶. 吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2019(02)
[2]汽車自動駕駛技術(shù)現(xiàn)狀剖析及發(fā)展趨勢研究[J]. 左建平,柴青青. 內(nèi)燃機與配件. 2018(12)
[3]道路交通運輸安全發(fā)展報告(2017)[J]. Matthias Gsul,胡予紅,周旋,寧丙文,米建英,劉佳,王光遠,王靜,董晨,張露丹. 中國應(yīng)急管理. 2018(02)
[4]TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分層研究[J]. 彭赟,劉志雄,劉曉莉,孫云蓮,査曉明,饒凌平. 中國電力教育. 2014(15)
[5]基于MPC的駕駛員轉(zhuǎn)向控制行為建模與仿真[J]. 吉巖,郭洪艷,曲婷,陳虹. 計算機仿真. 2014(03)
[6]基于勢場柵格法的移動機器人避障路徑規(guī)劃[J]. 歐陽鑫玉,楊曙光. 控制工程. 2014(01)
[7]基于加速度反饋的任意道路和車速跟隨控制駕駛員模型[J]. 丁海濤,郭孔輝,李飛,張建偉. 機械工程學(xué)報. 2010(10)
[8]TCP協(xié)議簡述與三次握手原理解析[J]. 朱晶. 電腦知識與技術(shù). 2009(05)
[9]基于擾動觀測器的PMSM交流伺服系統(tǒng)低速控制[J]. 高揚,楊明,于泳,徐殿國. 中國電機工程學(xué)報. 2005(22)
[10]基于ITS的行車安全輔助系統(tǒng)[J]. 李克強,王躍建,高鋒. 江蘇大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2005(04)
博士論文
[1]基于永磁同步電機的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)力矩控制算法研究[D]. 張虎.吉林大學(xué) 2015
[2]永磁同步電機高性能控制系統(tǒng)研究[D]. 趙壽華.浙江大學(xué) 2015
[3]智能車輛自動換道與自動超車控制方法的研究[D]. 游峰.吉林大學(xué) 2005
碩士論文
[1]面向功能安全要求的EPS控制器硬件架構(gòu)分析與測試[D]. 石建亮.吉林大學(xué) 2017
本文編號:3386237
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
017年國內(nèi)自動駕駛產(chǎn)品滲透率
內(nèi)目前對于高級別自動駕駛汽車(L2 級以上的自動駕駛)的研究,主要由業(yè)帶頭,另外部分主機廠也正在研究。而無論是輔助駕駛系統(tǒng)還是高級車道跟隨控制都是必不可少的功能模塊:對于 ADAS 系統(tǒng)來說,該功能始終在車道中線附近行駛,從而實現(xiàn)減少非駕駛意愿越線情況的發(fā)生,的發(fā)生率;對于高級別自動駕駛汽車來說,車道跟隨控制可以作為底層法,運動規(guī)劃層規(guī)劃出期望行駛路徑后,該功能可以控制車輛沿著規(guī)劃。因此,對于車道跟隨控制的研究和應(yīng)用變得越來越重要。課題研究意義車工業(yè)發(fā)展至今已有 100 多年歷史,全球汽車保有量也在與日俱增。根息網(wǎng)數(shù)據(jù),截止到 2000 年底我國汽車保有量不過 2000 萬輛,到 201保有量達到了 2.08 億輛,國內(nèi)汽車保有量變化態(tài)勢如圖 1.3:
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文Agency, DARPA)資助,并且所研究的自動駕駛汽車在速度、復(fù)雜條件的車輛控制以及傳感器系統(tǒng)等方面取得了極大的進步。2015 年,德爾福公司在一輛奧迪上完成了自動駕駛算法開發(fā)(如圖 1.5),并且這輛搭載德爾福自動駕駛算法的奧迪穿過了 15 個州,總行駛里程超過 5472 公里,其中自動駕駛的時間達到 99%。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角跟隨算法[J]. 張博,張建偉,郭孔輝,丁海濤,褚洪慶. 吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2019(02)
[2]汽車自動駕駛技術(shù)現(xiàn)狀剖析及發(fā)展趨勢研究[J]. 左建平,柴青青. 內(nèi)燃機與配件. 2018(12)
[3]道路交通運輸安全發(fā)展報告(2017)[J]. Matthias Gsul,胡予紅,周旋,寧丙文,米建英,劉佳,王光遠,王靜,董晨,張露丹. 中國應(yīng)急管理. 2018(02)
[4]TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分層研究[J]. 彭赟,劉志雄,劉曉莉,孫云蓮,査曉明,饒凌平. 中國電力教育. 2014(15)
[5]基于MPC的駕駛員轉(zhuǎn)向控制行為建模與仿真[J]. 吉巖,郭洪艷,曲婷,陳虹. 計算機仿真. 2014(03)
[6]基于勢場柵格法的移動機器人避障路徑規(guī)劃[J]. 歐陽鑫玉,楊曙光. 控制工程. 2014(01)
[7]基于加速度反饋的任意道路和車速跟隨控制駕駛員模型[J]. 丁海濤,郭孔輝,李飛,張建偉. 機械工程學(xué)報. 2010(10)
[8]TCP協(xié)議簡述與三次握手原理解析[J]. 朱晶. 電腦知識與技術(shù). 2009(05)
[9]基于擾動觀測器的PMSM交流伺服系統(tǒng)低速控制[J]. 高揚,楊明,于泳,徐殿國. 中國電機工程學(xué)報. 2005(22)
[10]基于ITS的行車安全輔助系統(tǒng)[J]. 李克強,王躍建,高鋒. 江蘇大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2005(04)
博士論文
[1]基于永磁同步電機的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)力矩控制算法研究[D]. 張虎.吉林大學(xué) 2015
[2]永磁同步電機高性能控制系統(tǒng)研究[D]. 趙壽華.浙江大學(xué) 2015
[3]智能車輛自動換道與自動超車控制方法的研究[D]. 游峰.吉林大學(xué) 2005
碩士論文
[1]面向功能安全要求的EPS控制器硬件架構(gòu)分析與測試[D]. 石建亮.吉林大學(xué) 2017
本文編號:3386237
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/qiche/3386237.html
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