基于車(chē)車(chē)協(xié)同的汽車(chē)主動(dòng)避撞控制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-03 05:00
交通擁堵和交通安全問(wèn)題是兩大交通領(lǐng)域的難題,智能交通對(duì)于提高交通安全水平和緩解交通擁堵具有重要影響。隨著無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展,車(chē)車(chē)協(xié)同技術(shù)已成為智能交通技術(shù)研究的熱點(diǎn)。主動(dòng)避撞系統(tǒng)作為汽車(chē)先進(jìn)安全技術(shù)的重要內(nèi)容,提高了行車(chē)安全性,促進(jìn)了智能交通發(fā)展。因此,展開(kāi)對(duì)車(chē)車(chē)協(xié)同技術(shù)和主動(dòng)避撞技術(shù)相結(jié)合的避撞控制系統(tǒng)的研究具有重要意義,本文主要研究基于車(chē)車(chē)協(xié)同的對(duì)接路面和單一高附著路面的主動(dòng)避撞系統(tǒng)。本文首先建立了整車(chē)動(dòng)力學(xué)模型,包括整車(chē)非線性七自由度模型、輪胎模型、車(chē)輛線性二自由度模型以及逆動(dòng)力學(xué)模型,基于擴(kuò)展卡爾曼濾波(EKF)對(duì)路面附著系數(shù)進(jìn)行估計(jì),然后建立了傳統(tǒng)制動(dòng)安全距離模型,仿真驗(yàn)證了該模型應(yīng)用在對(duì)接路面的避撞不僅無(wú)法保障車(chē)輛安全性,而且降低道路利用率。根據(jù)車(chē)輛換道邊界條件進(jìn)行了換道軌跡規(guī)劃,結(jié)合軌跡的舒適性和換道效率評(píng)價(jià)指標(biāo),建立了歸一化評(píng)價(jià)函數(shù)來(lái)選擇最優(yōu)換道軌跡,結(jié)合前后兩車(chē)碰撞臨界條件,建立了換道安全距離模型,對(duì)車(chē)輛在單一路面雙車(chē)道的換道沖突進(jìn)行了分析。針對(duì)對(duì)接路面避撞場(chǎng)景,首先基于對(duì)接路面建立了動(dòng)態(tài)縱向安全距離模型,分別驗(yàn)證了保守和冒險(xiǎn)模式下安全距離模型的有效性。然后,在動(dòng)...
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
加速和制動(dòng)控制的邏輯切換縱向執(zhí)行機(jī)構(gòu)切換邏輯模型的輸入為車(chē)輛的期望縱向加速度和縱向車(chē)速,輸出為加速和制
( )k k k kP I K H P 圖 2.5 EKF 濾波過(guò)程框圖2.6.2 估計(jì)原理與仿真驗(yàn)證在 Dugoff 輪胎模型的基礎(chǔ)上建立四輪車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型,可得到路面附著系數(shù)狀態(tài)模型的量測(cè)方程,其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下:0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00[ ( ) ( ) )] /[ ( ) ( ) )] /1 / {[ ( ) / 2( )] [ ( ) / 2(x fl xfl yfl fr xfr yfr rl xrl rr xrry fl xfl yfl fr xfr yfr rl yrl rr yrrz xfr yfl f xfl yfl fl xfr yfr fxfr ya F F F F F F ma F F F F F F mr I a F F T F F a F F TF F 0 0 0 0 0) ] [ ( / 2 )] [ ( / 2 )] }fr fr yfl f xrl rl yrr r xrr rr bF T F bF T F (2.31)路面附著系數(shù)狀態(tài)模型作為非線性系統(tǒng),基于 EKF 進(jìn)行路面附著系數(shù)的估計(jì),其中參數(shù)變量( ) [ ]p fl fr rl rrx t , , , ,控制輸入為 u (t ) [ ]
圖 3.14 車(chē)車(chē)協(xié)同避撞人機(jī)交互界面1)系統(tǒng)開(kāi)啟和關(guān)閉控制。圖中標(biāo)號(hào)①所示,界面左下角為一個(gè)雙態(tài)按鈕,系統(tǒng)閉由該按鈕進(jìn)行控制。2)自車(chē)狀態(tài)信息顯示。如圖中標(biāo)號(hào)②所示,車(chē)輛狀態(tài)信息包括了車(chē)速、發(fā)動(dòng)機(jī)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]車(chē)-車(chē)協(xié)同下無(wú)人駕駛車(chē)輛的換道匯入控制方法[J]. 張榮輝,游峰,初鑫男,郭烈,何兆成,王榮本. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]基于路面附著系數(shù)估計(jì)的汽車(chē)縱向碰撞預(yù)警策略[J]. 朱冰,樸奇,趙健,吳堅(jiān),鄧偉文. 汽車(chē)工程. 2016(04)
[3]智能汽車(chē)自動(dòng)緊急控制策略[J]. 李霖,朱西產(chǎn). 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(11)
[4]基于底盤(pán)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制的車(chē)輛穩(wěn)定性控制[J]. 趙樹(shù)恩,李玉玲,余強(qiáng). 交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào). 2015(04)
[5]汽車(chē)前向主動(dòng)報(bào)警/避撞策略[J]. 裴曉飛,齊志權(quán),王保鋒,劉昭度. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2014(03)
[6]基于滑?刂频能(chē)車(chē)協(xié)同主動(dòng)避撞算法[J]. 王龐偉,余貴珍,王云鵬,王迪. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(02)
[7]物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下的車(chē)輛動(dòng)態(tài)避險(xiǎn)路徑規(guī)劃方法研究[J]. 李珣,曲仕茹. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
[8]汽車(chē)主動(dòng)避撞系統(tǒng)的安全距離模型和目標(biāo)檢測(cè)算法[J]. 裴曉飛,劉昭度,馬國(guó)成,葉陽(yáng). 汽車(chē)安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2012(01)
[9]汽車(chē)主動(dòng)避撞系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 宋曉琳,馮廣剛,楊濟(jì)匡. 汽車(chē)工程. 2008(04)
[10]汽車(chē)縱向動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的模糊—PID控制[J]. 李以農(nóng),鄭玲,譙艷娟. 中國(guó)機(jī)械工程. 2006(01)
博士論文
[1]電動(dòng)汽車(chē)主動(dòng)避撞系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)與控制策略研究[D]. 廉宇峰.吉林大學(xué) 2015
[2]四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)多驅(qū)動(dòng)模式控制策略研究[D]. 辛?xí)詭?電子科技大學(xué) 2015
[3]汽車(chē)縱向主動(dòng)避撞系統(tǒng)的研究[D]. 侯德藻.清華大學(xué) 2004
碩士論文
[1]汽車(chē)主動(dòng)避撞控制系統(tǒng)控制方法研究[D]. 張雪峰.江蘇大學(xué) 2017
[2]駕駛員在環(huán)的四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)穩(wěn)定性控制研究[D]. 胡耀中.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于滑?刂频募冸妱(dòng)汽車(chē)避撞系統(tǒng)控制策略研究[D]. 劉生強(qiáng).合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[4]汽車(chē)ESP系統(tǒng)控制策略研究及硬件在環(huán)驗(yàn)證[D]. 劉偉.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[5]基于制動(dòng)/轉(zhuǎn)向的汽車(chē)主動(dòng)避撞控制系統(tǒng)研究[D]. 黃麗瓊.南京航空航天大學(xué) 2016
[6]部分車(chē)輛聯(lián)網(wǎng)條件下多車(chē)協(xié)同避撞算法研究[D]. 徐成.清華大學(xué) 2015
[7]對(duì)接路面車(chē)輛防抱死系統(tǒng)控制策略仿真研究[D]. 戴思陽(yáng).長(zhǎng)安大學(xué) 2015
[8]汽車(chē)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)模糊控制策略研究[D]. 李肖含.北京理工大學(xué) 2015
[9]電動(dòng)汽車(chē)主動(dòng)安全避撞控制系統(tǒng)研究[D]. 胡蕾蕾.吉林大學(xué) 2014
[10]用于換道仿真的車(chē)輛運(yùn)動(dòng)控制與動(dòng)力學(xué)模型研究[D]. 秦加合.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
本文編號(hào):3473096
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
加速和制動(dòng)控制的邏輯切換縱向執(zhí)行機(jī)構(gòu)切換邏輯模型的輸入為車(chē)輛的期望縱向加速度和縱向車(chē)速,輸出為加速和制
( )k k k kP I K H P 圖 2.5 EKF 濾波過(guò)程框圖2.6.2 估計(jì)原理與仿真驗(yàn)證在 Dugoff 輪胎模型的基礎(chǔ)上建立四輪車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型,可得到路面附著系數(shù)狀態(tài)模型的量測(cè)方程,其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下:0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00[ ( ) ( ) )] /[ ( ) ( ) )] /1 / {[ ( ) / 2( )] [ ( ) / 2(x fl xfl yfl fr xfr yfr rl xrl rr xrry fl xfl yfl fr xfr yfr rl yrl rr yrrz xfr yfl f xfl yfl fl xfr yfr fxfr ya F F F F F F ma F F F F F F mr I a F F T F F a F F TF F 0 0 0 0 0) ] [ ( / 2 )] [ ( / 2 )] }fr fr yfl f xrl rl yrr r xrr rr bF T F bF T F (2.31)路面附著系數(shù)狀態(tài)模型作為非線性系統(tǒng),基于 EKF 進(jìn)行路面附著系數(shù)的估計(jì),其中參數(shù)變量( ) [ ]p fl fr rl rrx t , , , ,控制輸入為 u (t ) [ ]
圖 3.14 車(chē)車(chē)協(xié)同避撞人機(jī)交互界面1)系統(tǒng)開(kāi)啟和關(guān)閉控制。圖中標(biāo)號(hào)①所示,界面左下角為一個(gè)雙態(tài)按鈕,系統(tǒng)閉由該按鈕進(jìn)行控制。2)自車(chē)狀態(tài)信息顯示。如圖中標(biāo)號(hào)②所示,車(chē)輛狀態(tài)信息包括了車(chē)速、發(fā)動(dòng)機(jī)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]車(chē)-車(chē)協(xié)同下無(wú)人駕駛車(chē)輛的換道匯入控制方法[J]. 張榮輝,游峰,初鑫男,郭烈,何兆成,王榮本. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]基于路面附著系數(shù)估計(jì)的汽車(chē)縱向碰撞預(yù)警策略[J]. 朱冰,樸奇,趙健,吳堅(jiān),鄧偉文. 汽車(chē)工程. 2016(04)
[3]智能汽車(chē)自動(dòng)緊急控制策略[J]. 李霖,朱西產(chǎn). 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(11)
[4]基于底盤(pán)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制的車(chē)輛穩(wěn)定性控制[J]. 趙樹(shù)恩,李玉玲,余強(qiáng). 交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào). 2015(04)
[5]汽車(chē)前向主動(dòng)報(bào)警/避撞策略[J]. 裴曉飛,齊志權(quán),王保鋒,劉昭度. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2014(03)
[6]基于滑?刂频能(chē)車(chē)協(xié)同主動(dòng)避撞算法[J]. 王龐偉,余貴珍,王云鵬,王迪. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(02)
[7]物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下的車(chē)輛動(dòng)態(tài)避險(xiǎn)路徑規(guī)劃方法研究[J]. 李珣,曲仕茹. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
[8]汽車(chē)主動(dòng)避撞系統(tǒng)的安全距離模型和目標(biāo)檢測(cè)算法[J]. 裴曉飛,劉昭度,馬國(guó)成,葉陽(yáng). 汽車(chē)安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2012(01)
[9]汽車(chē)主動(dòng)避撞系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 宋曉琳,馮廣剛,楊濟(jì)匡. 汽車(chē)工程. 2008(04)
[10]汽車(chē)縱向動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的模糊—PID控制[J]. 李以農(nóng),鄭玲,譙艷娟. 中國(guó)機(jī)械工程. 2006(01)
博士論文
[1]電動(dòng)汽車(chē)主動(dòng)避撞系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)與控制策略研究[D]. 廉宇峰.吉林大學(xué) 2015
[2]四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)多驅(qū)動(dòng)模式控制策略研究[D]. 辛?xí)詭?電子科技大學(xué) 2015
[3]汽車(chē)縱向主動(dòng)避撞系統(tǒng)的研究[D]. 侯德藻.清華大學(xué) 2004
碩士論文
[1]汽車(chē)主動(dòng)避撞控制系統(tǒng)控制方法研究[D]. 張雪峰.江蘇大學(xué) 2017
[2]駕駛員在環(huán)的四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)穩(wěn)定性控制研究[D]. 胡耀中.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于滑?刂频募冸妱(dòng)汽車(chē)避撞系統(tǒng)控制策略研究[D]. 劉生強(qiáng).合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[4]汽車(chē)ESP系統(tǒng)控制策略研究及硬件在環(huán)驗(yàn)證[D]. 劉偉.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[5]基于制動(dòng)/轉(zhuǎn)向的汽車(chē)主動(dòng)避撞控制系統(tǒng)研究[D]. 黃麗瓊.南京航空航天大學(xué) 2016
[6]部分車(chē)輛聯(lián)網(wǎng)條件下多車(chē)協(xié)同避撞算法研究[D]. 徐成.清華大學(xué) 2015
[7]對(duì)接路面車(chē)輛防抱死系統(tǒng)控制策略仿真研究[D]. 戴思陽(yáng).長(zhǎng)安大學(xué) 2015
[8]汽車(chē)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)模糊控制策略研究[D]. 李肖含.北京理工大學(xué) 2015
[9]電動(dòng)汽車(chē)主動(dòng)安全避撞控制系統(tǒng)研究[D]. 胡蕾蕾.吉林大學(xué) 2014
[10]用于換道仿真的車(chē)輛運(yùn)動(dòng)控制與動(dòng)力學(xué)模型研究[D]. 秦加合.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
本文編號(hào):3473096
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