本文以華晨V3智能車開發(fā)平臺為基礎(chǔ),基于模型預(yù)測控制方法對智能駕駛車輛的軌跡跟蹤控制問題進(jìn)行了研究。在車輛運動學(xué)及動力學(xué)建模基礎(chǔ)上,基于模型預(yù)測控制方法（MPC）進(jìn)行了帶有約束的優(yōu)化控制器設(shè)計,并針對該方法提出了基于顯示模型預(yù)測控制（EMPC）思想的顯示計算算法,提升控制器在線計算速度;基于車輛動力學(xué)仿真軟件Carsim與MATLAB/Simulink平臺開展了聯(lián)合仿真實驗,驗證了控制算法的可行性;并利用華晨V3實車試驗平臺進(jìn)行實車實驗,進(jìn)一步驗證了控制算法在實際車輛系統(tǒng)下的可行性。首先,本文選擇模型預(yù)測控制（MPC）作為本研究的控制方法,綜合考慮了車輛橫向控制中車輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)物理極限等硬性約束條件。在合理簡化的基礎(chǔ)上進(jìn)行車輛運動學(xué)與動力學(xué)建模,以模型為基礎(chǔ),提出了實現(xiàn)軌跡跟蹤控制的優(yōu)化問題。其次,將上述帶約束的優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為二次規(guī)劃問題,并利用Yalmip工具箱進(jìn)行求解,在Carsim/Simulink聯(lián)合仿真平臺上驗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。針對未來控制器設(shè)計中更為準(zhǔn)確、復(fù)雜的非線性車輛動力學(xué)模型需要更快的求解速度問題,本文在驗證了在線計算控制方法... 

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：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 智能車輛軌跡跟蹤控制方法
        1.2.3 模型預(yù)測控制(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 車輛運動學(xué)模型
    2.3 車輛動力學(xué)建模
    2.4 本章小結(jié)
第3章 控制器設(shè)計與仿真
    3.1 預(yù)測模型設(shè)計
        3.1.1 預(yù)測模型
        3.1.2 約束優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)描述
    3.2 二次規(guī)劃問題轉(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
        3.4.2 仿真試驗方案
        3.4.3 MPC仿真實驗
        3.4.4 EMPC仿真驗證
    3.5 本章小結(jié)
第4章 實車實驗
    4.1 華晨V3實驗平臺介紹
        4.1.1 系統(tǒng)組成
        4.1.2 通訊接口
        4.1.3 車輛功能模塊
    4.2 實驗方法
        4.2.1 狀態(tài)信息獲取
        4.2.2 控制算法實現(xiàn)
    4.3 實驗與結(jié)果
        4.3.1 試驗場地
        4.3.2 車輛參數(shù)
        4.3.3 實驗結(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
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碩士論文
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本文編號：3693216