本文以華晨V3智能車(chē)開(kāi)發(fā)平臺(tái)為基礎(chǔ),基于模型預(yù)測(cè)控制方法對(duì)智能駕駛車(chē)輛的軌跡跟蹤控制問(wèn)題進(jìn)行了研究。在車(chē)輛運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)建�；A(chǔ)上,基于模型預(yù)測(cè)控制方法（MPC）進(jìn)行了帶有約束的優(yōu)化控制器設(shè)計(jì),并針對(duì)該方法提出了基于顯示模型預(yù)測(cè)控制（EMPC）思想的顯示計(jì)算算法,提升控制器在線(xiàn)計(jì)算速度;基于車(chē)輛動(dòng)力學(xué)仿真軟件Carsim與MATLAB/Simulink平臺(tái)開(kāi)展了聯(lián)合仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了控制算法的可行性;并利用華晨V3實(shí)車(chē)試驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)車(chē)實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步驗(yàn)證了控制算法在實(shí)際車(chē)輛系統(tǒng)下的可行性。首先,本文選擇模型預(yù)測(cè)控制（MPC）作為本研究的控制方法,綜合考慮了車(chē)輛橫向控制中車(chē)輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)物理極限等硬性約束條件。在合理簡(jiǎn)化的基礎(chǔ)上進(jìn)行車(chē)輛運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)建模,以模型為基礎(chǔ),提出了實(shí)現(xiàn)軌跡跟蹤控制的優(yōu)化問(wèn)題。其次,將上述帶約束的優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為二次規(guī)劃問(wèn)題,并利用Yalmip工具箱進(jìn)行求解,在Carsim/Simulink聯(lián)合仿真平臺(tái)上驗(yàn)證了不同速度等參數(shù)下控制器的軌跡跟蹤性能,證明了模型的有效性。針對(duì)未來(lái)控制器設(shè)計(jì)中更為準(zhǔn)確、復(fù)雜的非線(xiàn)性車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型需要更快的求解速度問(wèn)題,本文在驗(yàn)證了在線(xiàn)計(jì)算控制方法... 

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
        1.1.1 課題背景
        1.1.2 課題研究意義
    1.2 智能車(chē)輛軌跡跟蹤控制方法的發(fā)展與現(xiàn)狀
        1.2.1 軌跡跟蹤控制技術(shù)
        1.2.2 智能車(chē)輛軌跡跟蹤控制方法
        1.2.3 模型預(yù)測(cè)控制(MPC)方法
    1.3 本文的主要工作及內(nèi)容
第2章 系統(tǒng)建模
    2.1 引言
    2.2 車(chē)輛運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
    2.3 車(chē)輛動(dòng)力學(xué)建模
    2.4 本章小結(jié)
第3章 控制器設(shè)計(jì)與仿真
    3.1 預(yù)測(cè)模型設(shè)計(jì)
        3.1.1 預(yù)測(cè)模型
        3.1.2 約束優(yōu)化問(wèn)題的數(shù)學(xué)描述
    3.2 二次規(guī)劃問(wèn)題轉(zhuǎn)化
    3.3 控制器快速求解
    3.4 仿真與分析
        3.4.1 仿真平臺(tái)
        3.4.2 仿真試驗(yàn)方案
        3.4.3 MPC仿真實(shí)驗(yàn)
        3.4.4 EMPC仿真驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
第4章 實(shí)車(chē)實(shí)驗(yàn)
    4.1 華晨V3實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹
        4.1.1 系統(tǒng)組成
        4.1.2 通訊接口
        4.1.3 車(chē)輛功能模塊
    4.2 實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.1 狀態(tài)信息獲取
        4.2.2 控制算法實(shí)現(xiàn)
    4.3 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果
        4.3.1 試驗(yàn)場(chǎng)地
        4.3.2 車(chē)輛參數(shù)
        4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表(含錄用)的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]面向主動(dòng)安全的汽車(chē)底盤(pán)集成控制策略研究[D]. 楊建森.吉林大學(xué) 2012
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碩士論文
[1]基于MPC的車(chē)輛穩(wěn)定性控制研究[D]. 柳致海.吉林大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3693216