本文關(guān)鍵詞：智能車輛避障路徑規(guī)劃及橫向控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《大連理工大學(xué)》 2013年

智能車輛避障路徑規(guī)劃及橫向控制研究

李明  

【摘要】：智能車輛是一個集各種高新技術(shù)于一體的綜合體,同時也是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分。當(dāng)前社會對于交通安全問題關(guān)注度越來越高,對智能車輛的研究也起到了極大地促進(jìn)作用,本文以視覺式導(dǎo)航智能車為研究對象,對其路徑規(guī)劃和運動控制關(guān)鍵技術(shù)開展研究。 針對智能車輛運動控制的特點,建立具有縱向、橫向、橫擺三自由度的車輛動力學(xué)模型,在充分考慮輪胎側(cè)偏對于車輛運動影響的基礎(chǔ)上,將兩者相結(jié)合獲得車輛橫向動力學(xué)模型,同時增加視覺預(yù)瞄,以便保證車輛在行駛過程中能預(yù)先判斷前方路徑并獲取偏差信息,將視覺預(yù)瞄運動學(xué)模型與簡化后的車輛橫向動力學(xué)模型組合構(gòu)成車輛狀態(tài)方程。 在信息未知的環(huán)境中,智能車輛需要規(guī)劃一條無碰撞的安全路徑,以確保車輛能夠準(zhǔn)確無誤的到達(dá)目的地,因此本文針對避障路徑的規(guī)劃開展研究,并采用人工勢場法開展路徑規(guī)劃算法研究。人工勢場法結(jié)構(gòu)簡單,時效性比較好,能夠很好的滿足智能車對于路徑規(guī)劃實時性的要求,基于車輛的轉(zhuǎn)向特性,對人工勢場法進(jìn)行改進(jìn)以滿足智能車輛對所規(guī)劃路徑的行駛要求。 采用滑模變結(jié)構(gòu)控制與模糊控制相結(jié)合的方式來設(shè)計智能車輛的橫向控制器,將所采集到的車輛橫向偏差和方位偏差融合,選用融合后的集成偏差來構(gòu)成滑模函數(shù),將所設(shè)計的滑模函數(shù)及其變化作為模糊控制輸入,減少模糊控制的維數(shù),有效降低模糊控制的復(fù)雜程度,同時減弱抖振,柔化控制信號的輸入,保證轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動的穩(wěn)定性。 針對具有不同道路曲率的路況,在Matlab/Simulink環(huán)境中對智能車輛的橫向控制器進(jìn)行了仿真分析研究,主要研究對于不同曲率路徑智能車輛跟蹤效果,尤其是對于曲率突變的道路進(jìn)行了跟蹤,對采用改進(jìn)后的人工勢場法所規(guī)劃的路徑進(jìn)行路徑跟蹤控制；根據(jù)車輛速度等參數(shù)的變化對車輛橫向控制的影響進(jìn)行了魯棒性分析,仿真結(jié)果表明,模糊滑模橫向控制器具有很好的路徑跟蹤效果,并且具有較好的魯棒性,保證智能車輛自主駕駛的穩(wěn)定性。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：U495;U463.6
【目錄】：

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