基于穩(wěn)定性的駕駛員模型研究
發(fā)布時間:2021-12-12 11:49
駕駛員模型是汽車動力學(xué)仿真和控制算法開發(fā)中的重要環(huán)節(jié)。隨著汽車數(shù)量的迅速增長和交通事故的頻繁發(fā)生,駕駛員模型成為當(dāng)今汽車領(lǐng)域的重要課題之一。以往的單點預(yù)瞄模型由于其原理易于理解,便于實現(xiàn)且跟隨精度高,被廣泛應(yīng)用,而多點預(yù)瞄模型由于采用多個點預(yù)瞄,逼近了駕駛員對一段路的預(yù)瞄跟隨行為,為建立科學(xué)的駕駛員模型提供了有效的方法。本文結(jié)合單點預(yù)瞄跟隨精度高和多點預(yù)瞄更合理的預(yù)瞄跟隨行為,進一步提出了路程預(yù)瞄的中點跟隨模型,使所建立的模型既能充分反映駕駛員的預(yù)瞄行為,又具有高的跟隨精度。由于真實的駕駛員往往會兼顧路徑跟隨的精度和行駛穩(wěn)定性。因此,本文在路程預(yù)瞄的基礎(chǔ)上建立了穩(wěn)定性控制環(huán)節(jié),力求使所建立的模型兼顧跟隨精度和行駛穩(wěn)定性,逼近真實的駕駛員。鑒于以上分析,本文的主要研究工作分為以下2部分。駕駛員模型方面:(1)基于對駕駛員預(yù)瞄作用的充分研究,提出了一種不同于單點預(yù)瞄和多點預(yù)瞄的全新路程預(yù)瞄駕駛員模型。該駕駛員模型通過對一段路程進行預(yù)瞄跟蹤,采用Simpson積分算法確立了路程預(yù)瞄累計誤差的計算方法,從而建立了用于判斷目標(biāo)路徑相對于預(yù)瞄方向的位置關(guān)系的路程預(yù)瞄曲率閾值理論。(2)依據(jù)路程預(yù)瞄...
【文章來源】: 重慶理工大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:84 頁
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題的提出
1.2 課題研究的意義
1.3 駕駛員模型的簡介
1.4 駕駛員模型的發(fā)展現(xiàn)狀
1.4.1 補償跟隨模型
1.4.2 預(yù)瞄跟隨模型
1.4.3 智能控制駕駛員模型
2 路程預(yù)瞄駕駛員模型
2.1 引言
2.2 路程預(yù)瞄跟隨模型的建立
2.2.1 路程預(yù)瞄跟隨模型
2.2.2 預(yù)瞄距離可變的自適應(yīng)跟隨模型
2.2.3 基于路程預(yù)瞄的中點跟隨模型
2.3 駕駛員模型的模糊邏輯控制算法
2.3.1 引言
2.3.2 駕駛員模型的模糊邏輯控制理論
2.3.2.1 模糊集合及其表示方法
2.3.2.2 模糊控制隸屬度函數(shù)
2.3.2.3 模糊集合的有關(guān)運算
2.3.2.4 模糊語言變量
2.3.2.5 模糊關(guān)系
2.3.2.6 模糊化
2.3.2.7 模糊推理
2.3.2.8 解模糊化
2.3.3 基于模糊控制理論的路程預(yù)瞄駕駛員決策模型
2.3.3.1 模糊邏輯控制器的路程預(yù)瞄結(jié)構(gòu)框圖
2.3.3.2 輸入輸出變量模糊化
2.3.3.3 模糊控制規(guī)則
2.3.3.4 解模糊化
2.4 基于模糊控制理論的路程預(yù)瞄駕駛員決策模型仿真驗證
2.4.1 仿真平臺設(shè)計
2.4.2 仿真路徑的選擇
2.5 仿真試驗結(jié)果
2.5.1 雙移線路徑仿真工況
2.5.2 蛇形路徑仿真工況
2.5.3 復(fù)雜路徑仿真工況
2.6 仿真試驗結(jié)論
2.7 本章小結(jié)
3 基于轉(zhuǎn)向修正與車速綜合控制的穩(wěn)定性駕駛員模型
3.1 引言
3.2 基于路程預(yù)瞄的曲率穩(wěn)定性判定
3.3 線性2自由度參考模型
3.4 汽車運動狀態(tài)的估計
3.4.1 預(yù)測輸出方程
3.4.2 預(yù)測質(zhì)心側(cè)偏角估計
3.5 基于模糊邏輯算法的穩(wěn)定性控制
3.5.1 減速穩(wěn)定性控制
3.5.2 輸入輸出變量模糊化
3.5.3 模糊控制規(guī)則
3.5.4 解模糊化
3.5.5 轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性控制
3.5.6 輸入輸出變量模糊化
3.6 基于轉(zhuǎn)向與車速綜合控制的穩(wěn)定性駕駛員模型仿真驗證
3.6.1 仿真平臺設(shè)計
3.6.2 仿真路徑的選擇
3.7 仿真試驗結(jié)果
3.7.1 附著系數(shù)為0.85的雙移線路徑仿真工況:
3.7.2 附著系數(shù)為0.6的雙移線路徑仿真工況:
3.7.3 附著系數(shù)為0.7的蛇形路徑仿真工況:
3.7.4 附著系數(shù)為0.5的蛇形路徑仿真工況:
3.8 仿真實驗結(jié)論
3.9 本章小結(jié)
4 總結(jié)與展望
4.1 總結(jié)
4.2 展望
致謝
參考文獻
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于曲率與車速的兩點智能控制駕駛員模型 [J]. 楊浩,黃江,李正網(wǎng),李攀,韓中海. 汽車技術(shù). 2017(08)
[2]城市工況汽車智能巡航控制與仿真 [J]. 陳學(xué)文,祝東鑫,李萍,朱甲林. 制造業(yè)自動化. 2014(06)
[3]考慮后輪主動轉(zhuǎn)向的駕駛員模型研究 [J]. 沈峘,譚運生,金智林,李舜酩. 儀器儀表學(xué)報. 2013(12)
[4]基于航向角和位置偏差控制的駕駛員模型 [J]. 陳煥明,郭孔輝. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2013(10)
[5]Steering control strategy guide by two preview vision cues [J]. SHEN Huan *,LING Rui,MAO JianGuo & LI ShunMing College of Energy & Power Engineering,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016,China. Science China(Technological Sciences). 2012(09)
[6]基于預(yù)瞄駕駛員模型的車輛操控穩(wěn)定性分析 [J]. 蔣文娟,黃海斌. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(06)
[7]預(yù)瞄優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)駕駛員模型 [J]. 郭孔輝,潘峰,馬鳳軍. 機械工程學(xué)報. 2003(01)
[8]預(yù)瞄跟隨理論和駕駛員模型在汽車智能駕駛研究中的應(yīng)用 [J]. 高振海,管欣,郭孔輝. 交通運輸工程學(xué)報. 2002(02)
[9]駕駛員方向控制模型及在汽車智能駕駛研究中的應(yīng)用 [J]. 高振海,管欣,郭孔輝. 中國公路學(xué)報. 2000(03)
[10]駕駛員模型技術(shù)發(fā)展研究 [J]. 王藝兵,于培仁,王占林. 山東紡織工學(xué)院學(xué)報. 1994(02)
碩士論文
[1]基于模型預(yù)測控制的移動機器人路徑跟蹤控制[D]. 劉洋.吉林大學(xué). 2016
[2]基于模型預(yù)測控制的無人駕駛車輛軌跡跟蹤控制算法研究[D]. 孫銀健.北京理工大學(xué). 2015
[3]車輛輔助駕駛主動限速控制系統(tǒng)研究[D]. 李本旺.重慶交通大學(xué). 2014
[4]采用遠近兩點預(yù)瞄的新型駕駛員轉(zhuǎn)向模型研究[D]. 張慧豫.南京航空航天大學(xué). 2012
[5]模型預(yù)測控制主動隊列管理研究[D]. 王萍.吉林大學(xué). 2008
本文編號:3536621
【文章來源】: 重慶理工大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:84 頁
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題的提出
1.2 課題研究的意義
1.3 駕駛員模型的簡介
1.4 駕駛員模型的發(fā)展現(xiàn)狀
1.4.1 補償跟隨模型
1.4.2 預(yù)瞄跟隨模型
1.4.3 智能控制駕駛員模型
2 路程預(yù)瞄駕駛員模型
2.1 引言
2.2 路程預(yù)瞄跟隨模型的建立
2.2.1 路程預(yù)瞄跟隨模型
2.2.2 預(yù)瞄距離可變的自適應(yīng)跟隨模型
2.2.3 基于路程預(yù)瞄的中點跟隨模型
2.3 駕駛員模型的模糊邏輯控制算法
2.3.1 引言
2.3.2 駕駛員模型的模糊邏輯控制理論
2.3.2.1 模糊集合及其表示方法
2.3.2.2 模糊控制隸屬度函數(shù)
2.3.2.3 模糊集合的有關(guān)運算
2.3.2.4 模糊語言變量
2.3.2.5 模糊關(guān)系
2.3.2.6 模糊化
2.3.2.7 模糊推理
2.3.2.8 解模糊化
2.3.3 基于模糊控制理論的路程預(yù)瞄駕駛員決策模型
2.3.3.1 模糊邏輯控制器的路程預(yù)瞄結(jié)構(gòu)框圖
2.3.3.2 輸入輸出變量模糊化
2.3.3.3 模糊控制規(guī)則
2.3.3.4 解模糊化
2.4 基于模糊控制理論的路程預(yù)瞄駕駛員決策模型仿真驗證
2.4.1 仿真平臺設(shè)計
2.4.2 仿真路徑的選擇
2.5 仿真試驗結(jié)果
2.5.1 雙移線路徑仿真工況
2.5.2 蛇形路徑仿真工況
2.5.3 復(fù)雜路徑仿真工況
2.6 仿真試驗結(jié)論
2.7 本章小結(jié)
3 基于轉(zhuǎn)向修正與車速綜合控制的穩(wěn)定性駕駛員模型
3.1 引言
3.2 基于路程預(yù)瞄的曲率穩(wěn)定性判定
3.3 線性2自由度參考模型
3.4 汽車運動狀態(tài)的估計
3.4.1 預(yù)測輸出方程
3.4.2 預(yù)測質(zhì)心側(cè)偏角估計
3.5 基于模糊邏輯算法的穩(wěn)定性控制
3.5.1 減速穩(wěn)定性控制
3.5.2 輸入輸出變量模糊化
3.5.3 模糊控制規(guī)則
3.5.4 解模糊化
3.5.5 轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性控制
3.5.6 輸入輸出變量模糊化
3.6 基于轉(zhuǎn)向與車速綜合控制的穩(wěn)定性駕駛員模型仿真驗證
3.6.1 仿真平臺設(shè)計
3.6.2 仿真路徑的選擇
3.7 仿真試驗結(jié)果
3.7.1 附著系數(shù)為0.85的雙移線路徑仿真工況:
3.7.2 附著系數(shù)為0.6的雙移線路徑仿真工況:
3.7.3 附著系數(shù)為0.7的蛇形路徑仿真工況:
3.7.4 附著系數(shù)為0.5的蛇形路徑仿真工況:
3.8 仿真實驗結(jié)論
3.9 本章小結(jié)
4 總結(jié)與展望
4.1 總結(jié)
4.2 展望
致謝
參考文獻
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于曲率與車速的兩點智能控制駕駛員模型 [J]. 楊浩,黃江,李正網(wǎng),李攀,韓中海. 汽車技術(shù). 2017(08)
[2]城市工況汽車智能巡航控制與仿真 [J]. 陳學(xué)文,祝東鑫,李萍,朱甲林. 制造業(yè)自動化. 2014(06)
[3]考慮后輪主動轉(zhuǎn)向的駕駛員模型研究 [J]. 沈峘,譚運生,金智林,李舜酩. 儀器儀表學(xué)報. 2013(12)
[4]基于航向角和位置偏差控制的駕駛員模型 [J]. 陳煥明,郭孔輝. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2013(10)
[5]Steering control strategy guide by two preview vision cues [J]. SHEN Huan *,LING Rui,MAO JianGuo & LI ShunMing College of Energy & Power Engineering,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016,China. Science China(Technological Sciences). 2012(09)
[6]基于預(yù)瞄駕駛員模型的車輛操控穩(wěn)定性分析 [J]. 蔣文娟,黃海斌. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(06)
[7]預(yù)瞄優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)駕駛員模型 [J]. 郭孔輝,潘峰,馬鳳軍. 機械工程學(xué)報. 2003(01)
[8]預(yù)瞄跟隨理論和駕駛員模型在汽車智能駕駛研究中的應(yīng)用 [J]. 高振海,管欣,郭孔輝. 交通運輸工程學(xué)報. 2002(02)
[9]駕駛員方向控制模型及在汽車智能駕駛研究中的應(yīng)用 [J]. 高振海,管欣,郭孔輝. 中國公路學(xué)報. 2000(03)
[10]駕駛員模型技術(shù)發(fā)展研究 [J]. 王藝兵,于培仁,王占林. 山東紡織工學(xué)院學(xué)報. 1994(02)
碩士論文
[1]基于模型預(yù)測控制的移動機器人路徑跟蹤控制[D]. 劉洋.吉林大學(xué). 2016
[2]基于模型預(yù)測控制的無人駕駛車輛軌跡跟蹤控制算法研究[D]. 孫銀健.北京理工大學(xué). 2015
[3]車輛輔助駕駛主動限速控制系統(tǒng)研究[D]. 李本旺.重慶交通大學(xué). 2014
[4]采用遠近兩點預(yù)瞄的新型駕駛員轉(zhuǎn)向模型研究[D]. 張慧豫.南京航空航天大學(xué). 2012
[5]模型預(yù)測控制主動隊列管理研究[D]. 王萍.吉林大學(xué). 2008
本文編號:3536621
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