智能車輛集成各種高新技術(shù),是未來車輛的發(fā)展方向,也是對(duì)傳統(tǒng)車輛行業(yè)的技術(shù)更新。車道保持系統(tǒng)作為智能車輛核心技術(shù)之一,用于控制車輛按期望的車道中心線行駛,減少因疏忽及疲勞駕駛導(dǎo)致車道偏離引發(fā)的交通事故。近年來,車道保持控制得到了廣泛的研究并取得先進(jìn)的成果。然而,傳統(tǒng)的車道保持控制可以實(shí)現(xiàn)車道中心線的精準(zhǔn)跟蹤,并在一定程度上保持車輛穩(wěn)定性,但仍不能很好的滿足車輛行駛的穩(wěn)定性需求。為此,本文提出集成后輪轉(zhuǎn)角補(bǔ)償和車道保持的分層控制策略,從而在精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)車道保持的同時(shí)提高車輛的穩(wěn)定性。首先,以整車為研究對(duì)象,根據(jù)車輛動(dòng)力學(xué)及運(yùn)動(dòng)學(xué)特性推導(dǎo)出二自由度線性車輛模型,并推導(dǎo)出系統(tǒng)狀態(tài)方程,應(yīng)用魔術(shù)公式輪胎模型描述輪胎特性并進(jìn)行仿真驗(yàn)證,為后續(xù)分層控制奠定基礎(chǔ)。其次,針對(duì)車道保持系統(tǒng)中的車道跟蹤問題,本文基于模型預(yù)測(cè)控制設(shè)計(jì)了車道保持控制器作為上層控制器,并結(jié)合車道中心線預(yù)瞄模型建立了基于車道中心線的二自由度線性模型作為車道保持的預(yù)測(cè)模型。通過控制車輛的側(cè)向位置偏差最小,對(duì)車輛行駛過程中車輪轉(zhuǎn)角和橫擺角速度等進(jìn)行約束,引入了松弛因子,同時(shí)考慮到車輛行駛時(shí)的穩(wěn)定性需求,結(jié)合約束條件和優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)得到最優(yōu)前...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 論文研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外當(dāng)前研究現(xiàn)狀
        1.2.1 智能車輛的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 車道保持控制的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 車輛穩(wěn)定性控制的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 車輛動(dòng)力學(xué)模型
    2.1 車輛動(dòng)力學(xué)模型
    2.2 輪胎模型
        2.2.1 輪胎坐標(biāo)系及輪胎動(dòng)力學(xué)特性
        2.2.2 魔術(shù)公式輪胎模型
        2.2.3 輪胎模型仿真
    2.3 本章小結(jié)
第三章 智能車輛車道保持控制策略—上層控制器
    3.1 模型預(yù)測(cè)控制介紹
        3.1.1 模型預(yù)測(cè)控制原理
        3.1.2 模型預(yù)測(cè)控制特點(diǎn)
    3.2 基于模型預(yù)測(cè)的車道保持控制器設(shè)計(jì)
        3.2.1 車道中心線側(cè)向預(yù)瞄模型
        3.2.2 車道中心線預(yù)測(cè)模型
    3.3 車道保持控制器的轉(zhuǎn)化與求解
        3.3.1 預(yù)測(cè)模型的轉(zhuǎn)化
        3.3.2 車道保持控制器約束條件處理
        3.3.3 車道保持控制器求解
    3.4 仿真實(shí)驗(yàn)
        3.4.1 中低速高附著系數(shù)雙移線工況仿真(?=0.8)
        3.4.2 中低速低附著系數(shù)雙移線工況仿真(?=0.4)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 智能車輛車道保持控制策略—下層控制器
    4.1 車輛輪四轉(zhuǎn)向系統(tǒng)特性分析
        4.1.1 車輛低速時(shí)轉(zhuǎn)向特性
        4.1.2 車輛高速時(shí)轉(zhuǎn)向特性
    4.2 車輛四輪轉(zhuǎn)向控制策略
    4.3 基于最優(yōu)跟蹤控制的后輪轉(zhuǎn)角補(bǔ)償控制器
        4.3.1 最優(yōu)跟蹤控制原理
        4.3.2 期望橫擺角速度的求解
        4.3.3 基于最優(yōu)跟蹤控制的后輪轉(zhuǎn)角補(bǔ)償控制器設(shè)計(jì)與求解
    4.4 仿真實(shí)驗(yàn)
        4.4.1 車速18km/h,低附著系數(shù)雙移線工況仿真(?=0.4)
        4.4.2 車速54km/h,低附著系數(shù)雙移線工況仿真(?=0.4)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況



本文編號(hào)：3742342