道路交通事故的發(fā)生,給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了巨大的損失,因此尋求一種降低交通事故發(fā)生率的方法具有重要意義。無(wú)人駕駛技術(shù)由于其智能化的特點(diǎn),使緩解交通安全問(wèn)題和降低交通事故發(fā)生率成為可能,實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛的基礎(chǔ)和關(guān)鍵就是無(wú)人車(chē)的路徑規(guī)劃與軌跡跟蹤。然而,規(guī)劃與跟蹤方法本身的局限性、無(wú)人車(chē)行車(chē)環(huán)境的復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)不確定性,為無(wú)人車(chē)規(guī)劃最優(yōu)可行路徑、實(shí)時(shí)跟蹤軌跡帶來(lái)了較大的阻礙。雖然近年來(lái)基于模型預(yù)測(cè)控制(Model Predictive Control,MPC)的無(wú)人車(chē)路徑規(guī)劃與軌跡跟蹤研究取得一定進(jìn)展,但在最優(yōu)路徑、軌跡的跟蹤精度和實(shí)時(shí)性方面仍然有較大的改善空間。因此,有必要對(duì)基于模型預(yù)測(cè)控制的無(wú)人車(chē)動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃與軌跡跟蹤進(jìn)一步研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)基于改進(jìn)人工勢(shì)場(chǎng)(Artificial Potential Field,APF)的無(wú)人車(chē)行車(chē)環(huán)境建模。首先在現(xiàn)有無(wú)人車(chē)行駛影響因素(障礙物、道路、其它環(huán)境車(chē)和目標(biāo)點(diǎn))的基礎(chǔ)上,對(duì)于同一類因素的差異進(jìn)行區(qū)別:將障礙物分為可跨越和不可跨越障礙物,道路邊界和車(chē)道線也分別考慮。再通過(guò)分析各個(gè)影響因素的特征,分別重新設(shè)計(jì)勢(shì)場(chǎng)函數(shù)。其次為APF中...

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 無(wú)人車(chē)局部路徑規(guī)劃
        1.2.2 無(wú)人車(chē)軌跡跟蹤
        1.2.3 無(wú)人車(chē)組隊(duì)行駛
        1.2.4 研究現(xiàn)狀總結(jié)與分析
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
    1.4 本文組織結(jié)構(gòu)
第2章 基于改進(jìn)人工勢(shì)場(chǎng)環(huán)境建模
    2.1 人工勢(shì)場(chǎng)理論概述
    2.2 道路勢(shì)場(chǎng)建模
        2.2.1 道路邊界勢(shì)場(chǎng)模型
        2.2.2 車(chē)道線勢(shì)場(chǎng)模型
    2.3 障礙物勢(shì)場(chǎng)建模
        2.3.1 不可跨越障礙物勢(shì)場(chǎng)模型
        2.3.2 可跨越障礙物勢(shì)場(chǎng)模型
    2.4 環(huán)境車(chē)勢(shì)場(chǎng)建模
        2.4.1 環(huán)境車(chē)縱向勢(shì)場(chǎng)模型
        2.4.2 環(huán)境車(chē)橫向勢(shì)場(chǎng)模型
    2.5 目標(biāo)點(diǎn)勢(shì)場(chǎng)建模
    2.6 改進(jìn)人工勢(shì)場(chǎng)
        2.6.1 增加臨時(shí)障礙物
        2.6.2 MATLAB環(huán)境下APF仿真實(shí)驗(yàn)
    2.7 本章小結(jié)
第3章 基于MPC的局部路徑規(guī)劃與跟蹤優(yōu)化
    3.1 模型預(yù)測(cè)控制概述
    3.2 單車(chē)行駛控制策略設(shè)計(jì)
    3.3 單車(chē)行駛模型預(yù)測(cè)控制器設(shè)計(jì)
        3.3.1 車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型
        3.3.2 車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型線性化
        3.3.3 目標(biāo)函數(shù)設(shè)計(jì)
        3.3.4 目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化
        3.3.5 控制器約束條件制定
    3.4 仿真實(shí)驗(yàn)
        3.4.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)定和場(chǎng)景描述
        3.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 無(wú)人車(chē)組隊(duì)行駛控制設(shè)計(jì)
    4.1 組隊(duì)行駛環(huán)境建模
    4.2 組隊(duì)行駛策略設(shè)計(jì)
        4.2.1 組隊(duì)行駛策略
        4.2.2 組隊(duì)行駛條件
    4.3 組隊(duì)行駛模型預(yù)測(cè)控制器設(shè)計(jì)
        4.3.1 目標(biāo)函數(shù)設(shè)計(jì)
        4.3.2 約束條件
    4.4 組隊(duì)行駛仿真實(shí)驗(yàn)
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景描述和參數(shù)設(shè)計(jì)
        4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 本文工作總結(jié)
    5.2 本文研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參加的科研項(xiàng)目
附錄A



本文編號(hào)：4048442