基于前車歷史軌跡點(diǎn)的路徑規(guī)劃與跟隨控制方法研究
發(fā)布時(shí)間:2023-06-28 02:01
當(dāng)今社會(huì),智能車在解決交通擁堵、交通事故等問題時(shí)擁有極其重要的戰(zhàn)略發(fā)展地位。車輛局部路徑規(guī)劃以及軌跡跟隨控制作為實(shí)現(xiàn)車輛智能化過程中的重要組成部分,是車輛實(shí)現(xiàn)智能駕駛的必要環(huán)節(jié),因此本文對(duì)上述問題進(jìn)行了深入研究,主要完成了以下工作:(1)研究了一種基于前車歷史軌跡點(diǎn)的局部路徑規(guī)劃方法,通過對(duì)EyeQ輸出信號(hào)的解讀,設(shè)計(jì)了 一種與其輸出軌跡描述方式一致的軌跡生成方法,通過對(duì)前車歷史軌跡點(diǎn)的記錄與處理,得到能夠供下層控制模塊使用的軌跡輸出,使車輛在行駛過程中因道線缺失導(dǎo)致功能退出的問題得到解決。(2)研究了 一種縱向自適應(yīng)巡航控制的速度規(guī)劃方法,使用線性模型預(yù)測(cè)控制的方法對(duì)縱向相對(duì)車距和車速進(jìn)行求解,得到滿足相應(yīng)要求的最優(yōu)期望加速度,并對(duì)所使用的算法進(jìn)行了仿真分析,其有效性得到了驗(yàn)證。(3)研究了一種基于預(yù)瞄橫向誤差與預(yù)估航向角誤差的前饋反饋橫向控制器,結(jié)合車輛動(dòng)力學(xué)與穩(wěn)態(tài)車輛轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)規(guī)律建立了基于預(yù)瞄橫向誤差的前饋控制器,使用了航向角預(yù)估方法搭建了基于預(yù)估航向角誤差的反饋控制器,并使用了模糊控制的方法建立了基于車速與路徑曲率的預(yù)瞄距離調(diào)節(jié)器。通過仿真驗(yàn)證,所建立的橫向控制器可以很好地完成...
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 自動(dòng)駕駛汽車關(guān)鍵技術(shù)
1.3 自動(dòng)駕駛汽車軌跡跟隨控制方法研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究?jī)?nèi)容與研究方法
第2章 基于前車歷史位置點(diǎn)的路徑規(guī)劃
2.1 道路信息簡(jiǎn)介以及路徑規(guī)劃的目的
2.2 基于自由邊界三次樣條插值的路徑生成方法
2.2.1 自由邊界三次樣條插值
2.2.2 三次樣條插值算法
2.3 基于前車歷史位置點(diǎn)的路徑規(guī)劃
2.3.1 前車歷史軌跡點(diǎn)記錄堆棧
2.3.2 基于前車歷史軌跡點(diǎn)計(jì)算軌跡信息
2.4 本章小結(jié)
第3章 車輛動(dòng)力學(xué)模型
3.1 自行車模型
3.1.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)自行車模型
3.1.2 動(dòng)力學(xué)自行車模型
3.2 七自由度車輛動(dòng)力學(xué)模型
3.3 線性輪胎模型
3.4 本章小結(jié)
第4章 車輛跟隨前車的縱向速度控制
4.1 跟隨前車情景下的縱向速度規(guī)劃方法
4.1.1 基于線性MPC的自適應(yīng)巡航速度規(guī)劃方法
4.1.2 仿真驗(yàn)證
4.2 縱向速度跟隨控制器
4.3 本章小結(jié)
第5章 車輛橫向路徑跟隨控制
5.1 預(yù)瞄橫向誤差前饋和預(yù)估航向角偏差反饋的路徑跟隨控制
5.1.1 預(yù)瞄橫向誤差與期望轉(zhuǎn)角傳遞函數(shù)建立
5.1.2 基于車速與路徑曲率的預(yù)瞄距離調(diào)節(jié)器
5.1.3 基于預(yù)估航向角誤差的路徑跟隨反饋控制
5.1.4 仿真驗(yàn)證
5.2 基于MPC的路徑跟隨控制器
5.2.1 模型預(yù)測(cè)控制理論簡(jiǎn)介
5.2.2 模型預(yù)測(cè)控制器設(shè)計(jì)
5.2.3 仿真驗(yàn)證
5.3 本章小結(jié)
第6章 基于虛擬傳感器的智能跟車算法驗(yàn)證
6.1 仿真平臺(tái)搭建
6.2 仿真實(shí)驗(yàn)
6.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄A (攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄)
致謝
本文編號(hào):3835758
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 自動(dòng)駕駛汽車關(guān)鍵技術(shù)
1.3 自動(dòng)駕駛汽車軌跡跟隨控制方法研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究?jī)?nèi)容與研究方法
第2章 基于前車歷史位置點(diǎn)的路徑規(guī)劃
2.1 道路信息簡(jiǎn)介以及路徑規(guī)劃的目的
2.2 基于自由邊界三次樣條插值的路徑生成方法
2.2.1 自由邊界三次樣條插值
2.2.2 三次樣條插值算法
2.3 基于前車歷史位置點(diǎn)的路徑規(guī)劃
2.3.1 前車歷史軌跡點(diǎn)記錄堆棧
2.3.2 基于前車歷史軌跡點(diǎn)計(jì)算軌跡信息
2.4 本章小結(jié)
第3章 車輛動(dòng)力學(xué)模型
3.1 自行車模型
3.1.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)自行車模型
3.1.2 動(dòng)力學(xué)自行車模型
3.2 七自由度車輛動(dòng)力學(xué)模型
3.3 線性輪胎模型
3.4 本章小結(jié)
第4章 車輛跟隨前車的縱向速度控制
4.1 跟隨前車情景下的縱向速度規(guī)劃方法
4.1.1 基于線性MPC的自適應(yīng)巡航速度規(guī)劃方法
4.1.2 仿真驗(yàn)證
4.2 縱向速度跟隨控制器
4.3 本章小結(jié)
第5章 車輛橫向路徑跟隨控制
5.1 預(yù)瞄橫向誤差前饋和預(yù)估航向角偏差反饋的路徑跟隨控制
5.1.1 預(yù)瞄橫向誤差與期望轉(zhuǎn)角傳遞函數(shù)建立
5.1.2 基于車速與路徑曲率的預(yù)瞄距離調(diào)節(jié)器
5.1.3 基于預(yù)估航向角誤差的路徑跟隨反饋控制
5.1.4 仿真驗(yàn)證
5.2 基于MPC的路徑跟隨控制器
5.2.1 模型預(yù)測(cè)控制理論簡(jiǎn)介
5.2.2 模型預(yù)測(cè)控制器設(shè)計(jì)
5.2.3 仿真驗(yàn)證
5.3 本章小結(jié)
第6章 基于虛擬傳感器的智能跟車算法驗(yàn)證
6.1 仿真平臺(tái)搭建
6.2 仿真實(shí)驗(yàn)
6.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄A (攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄)
致謝
本文編號(hào):3835758
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