適應(yīng)地下停車場彎曲坡道工況的車輛自動駕駛技術(shù)研究
發(fā)布時間:2022-02-18 19:55
自動代客泊車技術(shù)的發(fā)展能為駕車者提供便捷高效的泊車服務(wù)、有效地減少停車場內(nèi)事故發(fā)生率、降低能源消耗,彎曲坡道是常見的地下停車場出入口,極易發(fā)生車輛碰擦現(xiàn)象,因此,研究適應(yīng)地下停車場彎曲坡道的自動駕駛技術(shù)具有重要意義。現(xiàn)有自動代客泊車技術(shù)中,環(huán)境感知系統(tǒng)需要較昂貴基礎(chǔ)設(shè)施、避撞場景還未涉及彎曲坡道工況和路徑跟蹤控制律基于時間變量。本文研究適應(yīng)地下停車場彎曲坡道工況的車輛自動駕駛技術(shù),使智能汽車在自動代客泊車過程中能夠安全通過彎曲坡道,進(jìn)入地下停車場。本文主要從環(huán)境感知系統(tǒng)、避撞控制策略、路徑跟蹤控制律三個方面開展研究,并通過仿真驗證所設(shè)計的避撞控制策略和路徑跟蹤控制律的有效性,實車試驗驗證所設(shè)計的路徑跟蹤控制律的有效性。首先,搭建了基于超聲波雷達(dá)的環(huán)境感知系統(tǒng)。研究了超聲波雷達(dá)物理特性,通過對雷達(dá)回波分析,篩選出有用的物體回波;利用相鄰雷達(dá)確定物體位置,劃分預(yù)警區(qū)域及設(shè)計預(yù)警等級,使設(shè)計的環(huán)境感知區(qū)域能完整包絡(luò)車頭和車尾。運用CANoe、PVC管、格子布等工具,進(jìn)行了環(huán)境感知系統(tǒng)探測范圍和預(yù)警等級的試驗,結(jié)果表明:所設(shè)計的環(huán)境感知系統(tǒng)探測范圍足夠、預(yù)警等級設(shè)計合理,且預(yù)警信息明確。其次,...
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 自動代客泊車技術(shù)發(fā)展情況
1.2.2 避撞系統(tǒng)環(huán)境感知技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.3 路徑跟蹤控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 地下停車場彎曲坡道自動駕駛的關(guān)鍵問題分析
1.4 本課題的研究內(nèi)容和意義
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 研究意義
第二章 基于超聲波雷達(dá)的環(huán)境感知系統(tǒng)設(shè)計
2.1 超聲波基本特性
2.1.1 超聲波物理特性
2.1.2 超聲波測距原理
2.2 環(huán)境感知系統(tǒng)搭建
2.2.1 超聲波雷達(dá)選取
2.2.2 超聲波雷達(dá)性能分析
2.2.3 超聲波雷達(dá)安裝及線束布置
2.2.4 超聲波雷達(dá)回波分析
2.2.5 障礙物定位策略
2.2.6 預(yù)警分區(qū)及預(yù)警等級設(shè)計
2.3 環(huán)境感知系統(tǒng)測量試驗
2.4 本章小結(jié)
第三章 地下停車場彎曲坡道的車輛避撞控制研究
3.1 彎曲坡道避撞控制簡述
3.1.1 避撞方法簡述
3.1.2 彎曲坡道碰撞場景及安全距離分析
3.2 模糊控制算法
3.2.1 模糊理論簡介
3.2.2 隸屬度函數(shù)
3.2.3 模糊規(guī)則
3.3 基于模糊算法的智能汽車彎曲坡道避撞控制
3.3.1 模糊避撞控制器設(shè)計
3.3.2 輸入輸出參數(shù)模糊化
3.3.3 模糊規(guī)則建立
3.3.4 輸出參數(shù)解模糊化
3.4 仿真試驗
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于非時間參考的彎曲坡道路徑跟蹤控制研究
4.1 彎曲坡道路徑跟蹤分析
4.2 車輛運動學(xué)模型
4.3 基于非時間參考的彎曲坡道路徑跟蹤控制
4.3.1 非時間參考路徑跟蹤數(shù)學(xué)描述
4.3.2 非時間參考路徑跟蹤控制器設(shè)計
4.3.3 非時間參考控制器奇異點分析
4.4 路徑跟蹤控制仿真及自動駕駛系統(tǒng)仿真
4.4.1 聯(lián)合仿真模型搭建
4.4.2 路徑跟蹤仿真結(jié)果分析
4.4.3 自動駕駛系統(tǒng)仿真結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 地下停車場彎曲坡道路徑跟蹤試驗
5.1 試驗內(nèi)容
5.2 試驗車底層電氣性能測試
5.3 目標(biāo)路徑獲取
5.3.1 慣性導(dǎo)航測量系統(tǒng)工作原理
5.3.2 試驗設(shè)備安裝及數(shù)據(jù)采集
5.4 路徑跟蹤控制性能試驗
5.4.1 路徑跟蹤試驗準(zhǔn)備
5.4.2 路徑跟蹤試驗
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)和展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間參加的科研項目及學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于信息融合的自動泊車系統(tǒng)車位智能識別[J]. 江浩斌,沈崢楠,馬世典,陳龍. 機(jī)械工程學(xué)報. 2017(22)
[2]自動泊車系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析[J]. 左培文,孟慶闊,李育賢. 上海汽車. 2017(02)
[3]基于貝塞爾曲線的機(jī)器人非時間軌跡跟蹤方法[J]. 余伶俐,龍子威,周開軍. 儀器儀表學(xué)報. 2016(07)
[4]基于運動學(xué)約束的移動車輛捷聯(lián)慣導(dǎo)定位方法及實驗研究[J]. 司卓印,李威,楊海,張金堯. 組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2016(06)
[5]自動泊車技術(shù)發(fā)展空間大[J]. 朱敏慧. 汽車與配件. 2015(28)
[6]基于機(jī)器視覺和姿態(tài)檢測的循跡智能車[J]. 王天河,侯建軍. 兵工自動化. 2012(08)
[7]基于模糊控制的汽車避撞系統(tǒng)建模與研究[J]. 王熔熔,李朋. 公路與汽運. 2012(02)
[8]汽車主動避撞系統(tǒng)的安全距離模型和目標(biāo)檢測算法[J]. 裴曉飛,劉昭度,馬國成,葉陽. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報. 2012(01)
[9]CAD技術(shù)在地下室環(huán)形坡道測量放線中的應(yīng)用[J]. 趙聚現(xiàn),王保平,張文朋. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報. 2009(06)
[10]汽車主動避撞系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 宋曉琳,馮廣剛,楊濟(jì)匡. 汽車工程. 2008(04)
博士論文
[1]視覺導(dǎo)航智能車輛的路徑識別和跟蹤控制[D]. 李進(jìn).合肥工業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]毫米波雷達(dá)多目標(biāo)檢測與參數(shù)估計算法研究[D]. 嚴(yán)鑫.東南大學(xué) 2017
[2]自主行駛車輛的避障控制算法研究[D]. 寧江坤.西安工業(yè)大學(xué) 2016
[3]汽車自動泊車系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王龍.重慶交通大學(xué) 2016
[4]基于慣性元件的車輛軌跡測量系統(tǒng)設(shè)計[D]. 周福寧.沈陽工業(yè)大學(xué) 2016
[5]基于ARM的捷聯(lián)慣性導(dǎo)航測量系統(tǒng)設(shè)計[D]. 李倩.南京信息工程大學(xué) 2015
[6]無信號燈十字交叉口協(xié)作車輛控制研究[D]. 李勇.北京理工大學(xué) 2015
[7]城市工況汽車低速避撞控制策略研究[D]. 陳冬雪.吉林大學(xué) 2014
[8]基于多超聲波測距與模糊控制避障系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 鄒波.西南交通大學(xué) 2013
[9]基于模糊控制的機(jī)器人避障研究[D]. 孟廷豪.中北大學(xué) 2013
[10]面向車路協(xié)同的車載信息系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 庫峰.武漢理工大學(xué) 2013
本文編號:3631453
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 自動代客泊車技術(shù)發(fā)展情況
1.2.2 避撞系統(tǒng)環(huán)境感知技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.3 路徑跟蹤控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 地下停車場彎曲坡道自動駕駛的關(guān)鍵問題分析
1.4 本課題的研究內(nèi)容和意義
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 研究意義
第二章 基于超聲波雷達(dá)的環(huán)境感知系統(tǒng)設(shè)計
2.1 超聲波基本特性
2.1.1 超聲波物理特性
2.1.2 超聲波測距原理
2.2 環(huán)境感知系統(tǒng)搭建
2.2.1 超聲波雷達(dá)選取
2.2.2 超聲波雷達(dá)性能分析
2.2.3 超聲波雷達(dá)安裝及線束布置
2.2.4 超聲波雷達(dá)回波分析
2.2.5 障礙物定位策略
2.2.6 預(yù)警分區(qū)及預(yù)警等級設(shè)計
2.3 環(huán)境感知系統(tǒng)測量試驗
2.4 本章小結(jié)
第三章 地下停車場彎曲坡道的車輛避撞控制研究
3.1 彎曲坡道避撞控制簡述
3.1.1 避撞方法簡述
3.1.2 彎曲坡道碰撞場景及安全距離分析
3.2 模糊控制算法
3.2.1 模糊理論簡介
3.2.2 隸屬度函數(shù)
3.2.3 模糊規(guī)則
3.3 基于模糊算法的智能汽車彎曲坡道避撞控制
3.3.1 模糊避撞控制器設(shè)計
3.3.2 輸入輸出參數(shù)模糊化
3.3.3 模糊規(guī)則建立
3.3.4 輸出參數(shù)解模糊化
3.4 仿真試驗
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于非時間參考的彎曲坡道路徑跟蹤控制研究
4.1 彎曲坡道路徑跟蹤分析
4.2 車輛運動學(xué)模型
4.3 基于非時間參考的彎曲坡道路徑跟蹤控制
4.3.1 非時間參考路徑跟蹤數(shù)學(xué)描述
4.3.2 非時間參考路徑跟蹤控制器設(shè)計
4.3.3 非時間參考控制器奇異點分析
4.4 路徑跟蹤控制仿真及自動駕駛系統(tǒng)仿真
4.4.1 聯(lián)合仿真模型搭建
4.4.2 路徑跟蹤仿真結(jié)果分析
4.4.3 自動駕駛系統(tǒng)仿真結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 地下停車場彎曲坡道路徑跟蹤試驗
5.1 試驗內(nèi)容
5.2 試驗車底層電氣性能測試
5.3 目標(biāo)路徑獲取
5.3.1 慣性導(dǎo)航測量系統(tǒng)工作原理
5.3.2 試驗設(shè)備安裝及數(shù)據(jù)采集
5.4 路徑跟蹤控制性能試驗
5.4.1 路徑跟蹤試驗準(zhǔn)備
5.4.2 路徑跟蹤試驗
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)和展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間參加的科研項目及學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于信息融合的自動泊車系統(tǒng)車位智能識別[J]. 江浩斌,沈崢楠,馬世典,陳龍. 機(jī)械工程學(xué)報. 2017(22)
[2]自動泊車系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析[J]. 左培文,孟慶闊,李育賢. 上海汽車. 2017(02)
[3]基于貝塞爾曲線的機(jī)器人非時間軌跡跟蹤方法[J]. 余伶俐,龍子威,周開軍. 儀器儀表學(xué)報. 2016(07)
[4]基于運動學(xué)約束的移動車輛捷聯(lián)慣導(dǎo)定位方法及實驗研究[J]. 司卓印,李威,楊海,張金堯. 組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2016(06)
[5]自動泊車技術(shù)發(fā)展空間大[J]. 朱敏慧. 汽車與配件. 2015(28)
[6]基于機(jī)器視覺和姿態(tài)檢測的循跡智能車[J]. 王天河,侯建軍. 兵工自動化. 2012(08)
[7]基于模糊控制的汽車避撞系統(tǒng)建模與研究[J]. 王熔熔,李朋. 公路與汽運. 2012(02)
[8]汽車主動避撞系統(tǒng)的安全距離模型和目標(biāo)檢測算法[J]. 裴曉飛,劉昭度,馬國成,葉陽. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報. 2012(01)
[9]CAD技術(shù)在地下室環(huán)形坡道測量放線中的應(yīng)用[J]. 趙聚現(xiàn),王保平,張文朋. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報. 2009(06)
[10]汽車主動避撞系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 宋曉琳,馮廣剛,楊濟(jì)匡. 汽車工程. 2008(04)
博士論文
[1]視覺導(dǎo)航智能車輛的路徑識別和跟蹤控制[D]. 李進(jìn).合肥工業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]毫米波雷達(dá)多目標(biāo)檢測與參數(shù)估計算法研究[D]. 嚴(yán)鑫.東南大學(xué) 2017
[2]自主行駛車輛的避障控制算法研究[D]. 寧江坤.西安工業(yè)大學(xué) 2016
[3]汽車自動泊車系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王龍.重慶交通大學(xué) 2016
[4]基于慣性元件的車輛軌跡測量系統(tǒng)設(shè)計[D]. 周福寧.沈陽工業(yè)大學(xué) 2016
[5]基于ARM的捷聯(lián)慣性導(dǎo)航測量系統(tǒng)設(shè)計[D]. 李倩.南京信息工程大學(xué) 2015
[6]無信號燈十字交叉口協(xié)作車輛控制研究[D]. 李勇.北京理工大學(xué) 2015
[7]城市工況汽車低速避撞控制策略研究[D]. 陳冬雪.吉林大學(xué) 2014
[8]基于多超聲波測距與模糊控制避障系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 鄒波.西南交通大學(xué) 2013
[9]基于模糊控制的機(jī)器人避障研究[D]. 孟廷豪.中北大學(xué) 2013
[10]面向車路協(xié)同的車載信息系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 庫峰.武漢理工大學(xué) 2013
本文編號:3631453
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