轎車自動倒庫轉向控制幾何推導算法和模糊邏輯算法研究
發(fā)布時間：2022-07-02 09:37
解決汽車倒車困難問題目前存在兩種思路:一種是采用比較簡單的倒車預警系統,但是這種方法仍然沒有把駕駛員從繁重的倒車過程中解放出來;另一種是開發(fā)自動泊車系統。隨著科技的發(fā)展以及消費者要求的提升,自動泊車系統方案逐漸成型,產品逐漸推向市場。自動倒庫為自動泊車系統當中的一種倒車模式,本文的研究內容是自動倒庫轉向控制算法,研究的基礎為超聲傳感器已經探測到目標車庫并實現對汽車的定位。對于自動倒庫要解決的幾大問題:目標車庫的選擇、轉向控制算法、行為控制,本文都一一作了闡述。本文推導出汽車低速倒車過程中的運動學模型。利用該模型,進行了估算算法、REEDS算法,模糊邏輯算法和ANFIS的仿真,得到方向盤轉角與路程的關系。最后將仿真數據與Carsim軟件聯合Simulink仿真的結果進行了比較,并且選取典型初始狀態(tài)進行了實車實驗。通過仿真、結果對比和實車實驗,可以看到本文轉向控制算法的有效性。本論文的創(chuàng)新之處在于:由路程數據估算汽車的橫縱坐標值;由估算算法實現汽車自動倒庫;設計了能實現捷達車自動倒庫的模糊邏輯控制器;提出采用轉角隨路程的關系來仿真和實驗,減少車速的波動對倒車的影響。
【文章頁數】：85 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
提要
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內外自動倒車控制算法的發(fā)展現狀
1.2.1 自動倒庫問題的抽象
1.2.2 國外發(fā)展現狀
1.2.2.1 基于自動尋軌的倒車發(fā)展現狀
1.2.2.2 基于智能控制的倒車發(fā)展現狀
1.2.2.3 自動泊車系統的應用現狀
1.2.3 國內發(fā)展現狀
1.3 模糊邏輯在汽車工業(yè)的研究與應用
1.4 本論文主要內容及意義
1.4.1 本論文的主要內容
1.4.2 本論文的研究意義
第二章 汽車倒庫的理論分析
2.1 汽車自動倒庫步驟及相關初始參數確定
2.1.1 汽車自動倒庫的總體過程
2.1.2 整車參數及符號規(guī)定
2.1.3 參考車庫大小的確定
2.1.4 車速大小的確定
2.2 汽車自動倒庫運動學模型分析
2.2.1 運動學方程的建立
2.2.2 阿克曼轉向分析
2.2.3 Simulink 中建模
第三章 基于幾何推導的算法
3.1 引言
3.2 倒庫的幾何分析
3.2.1 極限位置的確定
3.2.2 可行區(qū)域的確定
3.2.3 初始航向角的影響
3.3 估算控制算法
3.3.1 推薦停車區(qū)域的確定
3.3.2 控制邏輯
3.3.3 方向盤轉角估算
3.4 SIMULINK 中仿真
3.4.1 Simulink 模型
3.4.2 成功入庫標準的解析
3.4.3 仿真結果
3.5 最短路徑的確定
3.5.1 概述
3.5.2 實例分析
3.5.3 碰撞分析
3.5.4 最短路徑
3.6 兩種方法對比
第四章 基于模糊邏輯的算法研究
4.1 模糊控制概述
4.1.1 模糊控制及其特點
4.1.2 模糊控制系統
4.1.3 模糊邏輯系統的設計
4.2 數據的獲取
4.2.1 數據采集系統
4.2.2 數據采集實驗
4.2.3 數據處理
4.3 模糊邏輯系統的設計
4.3.1 轉向模糊邏輯系統
4.3.3 Simulink 中仿真結果
4.4 ANFIS 在倒庫中的運用
4.4.1 ANFIS 簡介
4.4.2 Anfisedit 簡介
4.4.3 實例仿真結果
4.5 算法的比較
第五章 基于Carsim 軟件的驗證和整車實驗
5.1 CARSIM 概述
5.2 以SIMULINK 輔助CARSIM 構建整車模型
5.3 仿真數據對比
5.3.1 坐標變換
5.3.2 數據對比
5.4 整車實驗
第六章 全文總結與展望
6.1 全文總結
6.2 論文不足和未來工作的展望
參考文獻
附錄
摘要
ABSTRACT
致謝
本文編號：3654125
【文章頁數】：85 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
提要
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內外自動倒車控制算法的發(fā)展現狀
1.2.1 自動倒庫問題的抽象
1.2.2 國外發(fā)展現狀
1.2.2.1 基于自動尋軌的倒車發(fā)展現狀
1.2.2.2 基于智能控制的倒車發(fā)展現狀
1.2.2.3 自動泊車系統的應用現狀
1.2.3 國內發(fā)展現狀
1.3 模糊邏輯在汽車工業(yè)的研究與應用
1.4 本論文主要內容及意義
1.4.1 本論文的主要內容
1.4.2 本論文的研究意義
第二章 汽車倒庫的理論分析
2.1 汽車自動倒庫步驟及相關初始參數確定
2.1.1 汽車自動倒庫的總體過程
2.1.2 整車參數及符號規(guī)定
2.1.3 參考車庫大小的確定
2.1.4 車速大小的確定
2.2 汽車自動倒庫運動學模型分析
2.2.1 運動學方程的建立
2.2.2 阿克曼轉向分析
2.2.3 Simulink 中建模
第三章 基于幾何推導的算法
3.1 引言
3.2 倒庫的幾何分析
3.2.1 極限位置的確定
3.2.2 可行區(qū)域的確定
3.2.3 初始航向角的影響
3.3 估算控制算法
3.3.1 推薦停車區(qū)域的確定
3.3.2 控制邏輯
3.3.3 方向盤轉角估算
3.4 SIMULINK 中仿真
3.4.1 Simulink 模型
3.4.2 成功入庫標準的解析
3.4.3 仿真結果
3.5 最短路徑的確定
3.5.1 概述
3.5.2 實例分析
3.5.3 碰撞分析
3.5.4 最短路徑
3.6 兩種方法對比
第四章 基于模糊邏輯的算法研究
4.1 模糊控制概述
4.1.1 模糊控制及其特點
4.1.2 模糊控制系統
4.1.3 模糊邏輯系統的設計
4.2 數據的獲取
4.2.1 數據采集系統
4.2.2 數據采集實驗
4.2.3 數據處理
4.3 模糊邏輯系統的設計
4.3.1 轉向模糊邏輯系統
4.3.3 Simulink 中仿真結果
4.4 ANFIS 在倒庫中的運用
4.4.1 ANFIS 簡介
4.4.2 Anfisedit 簡介
4.4.3 實例仿真結果
4.5 算法的比較
第五章 基于Carsim 軟件的驗證和整車實驗
5.1 CARSIM 概述
5.2 以SIMULINK 輔助CARSIM 構建整車模型
5.3 仿真數據對比
5.3.1 坐標變換
5.3.2 數據對比
5.4 整車實驗
第六章 全文總結與展望
6.1 全文總結
6.2 論文不足和未來工作的展望
參考文獻
附錄
摘要
ABSTRACT
致謝
本文編號：3654125
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