隨著汽車控制的發(fā)展,關(guān)注駕駛員和自動系統(tǒng)協(xié)同工作的共享轉(zhuǎn)向控制成為新的研究熱點。人類駕駛員與自動系統(tǒng)共享轉(zhuǎn)向控制時,駕駛員和電控系統(tǒng)的關(guān)系不再是單純的決策和執(zhí)行。控制系統(tǒng)參與決策直接影響了駕駛員的駕駛權(quán)限和系統(tǒng)整體的安全。針對前輪線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)解決車道保持或避障問題,共享轉(zhuǎn)向控制在滿足駕駛員充足的駕駛權(quán)限的同時,安全地完成在道路內(nèi)的轉(zhuǎn)向任務(wù)。當把駕駛員和自動系統(tǒng)看作兩個智能體時,如何平衡二者的駕駛權(quán)重是本文關(guān)注的問題。此外駕駛員和自動系統(tǒng)進行切換控制時,如何實現(xiàn)柔性切換同樣是本文的關(guān)注點。對此本文進行如下的研究與分析。由于駕駛員和自動系統(tǒng)獨立輸出然后再將輸出混合得到最終控制量的方案比較復雜,并且會造成駕駛員對車輛的反饋感受不佳。本文將人機協(xié)同轉(zhuǎn)向問題轉(zhuǎn)化為優(yōu)化問題,從而直接獲得最終前輪轉(zhuǎn)角。首先,將考慮車輛形狀的道路安全約束和考慮車輛操縱極限的穩(wěn)定性安全約束轉(zhuǎn)化為模型預測控制中的約束。然后,將滿足駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖作為模型預測控制中的主要優(yōu)化目標。通過不同工況的仿真驗證了系統(tǒng)保證安全的情況下盡可能保證駕駛員的駕駛意愿。針對如何平衡駕駛員和自動系統(tǒng)的駕駛權(quán)重的問題,本文首先從危險程度來分析人...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 人機協(xié)作方式的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 安全區(qū)域的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 駕駛權(quán)重確定因素的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 基于模型預測控制的人機協(xié)同轉(zhuǎn)向控制
    2.1 引言
    2.2 人機協(xié)同轉(zhuǎn)向控制方案
    2.3 車輛系統(tǒng)建模
        2.3.1 車輛動力學模型
        2.3.2 車輛運動學模型
    2.4 安全約束
        2.4.1 道路安全約束
        2.4.2 穩(wěn)定性安全約束
    2.5 基于MPC的控制器設(shè)計
        2.5.1 控制目標分析
        2.5.2 優(yōu)化問題的數(shù)學描述
    2.6 仿真驗證與分析
        2.6.1 安全工況下仿真驗證與分析
        2.6.2 不同駕駛員類型的對比
        2.6.3 危險工況下仿真驗證與分析
        2.6.4 不同道路約束情況下的對比
    2.7 本章小結(jié)
第3章 危險程度變權(quán)重的人機協(xié)同轉(zhuǎn)向方案
    3.1 引言
    3.2 方案設(shè)計
        3.2.1 優(yōu)化問題的數(shù)學描述
        3.2.2 模糊規(guī)則的設(shè)計
    3.3 仿真驗證與分析
        3.3.1 安全工況下仿真驗證與分析
        3.3.2 危險工況下仿真驗證與分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 時域變權(quán)重的人機協(xié)同轉(zhuǎn)向控制研究
    4.1 引言
    4.2 預測時域變權(quán)重的人機協(xié)同轉(zhuǎn)向控制方案
        4.2.1 優(yōu)化問題的數(shù)學描述
        4.2.2 預測時域變權(quán)重的預測軌跡分析
    4.3 人機協(xié)同轉(zhuǎn)向的性能評價
    4.4 不同方案的對比與分析
        4.4.1 安全工況下仿真對比及其分析
        4.4.2 危險工況下仿真對比及其分析
    4.5 時域變權(quán)重的人機柔性接管
        4.5.1 駕駛員-自動系統(tǒng)柔性接管
        4.5.2 自動系統(tǒng)-駕駛員柔性接管
    4.6 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 未來工作展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間的研究成果
致謝



本文編號：3747215