近年來,無人駕駛成為了社會的熱點(diǎn),無人駕駛在交通和物流運(yùn)輸方面有重大的作用。無人駕駛的路徑規(guī)劃和控制是無人駕駛性能突破的關(guān)鍵所在。由于無人駕駛的大部分所處的環(huán)境都是低速的情況,因此本文主要研究低速條件下的路徑規(guī)劃和控制方法。本文的研究內(nèi)容主要對全局路徑規(guī)劃,局部路徑規(guī)劃,橫縱向控制進(jìn)行了研究。對于全局規(guī)劃,給定起始點(diǎn)和終止點(diǎn),找到一條兩點(diǎn)之間的最優(yōu)路徑。局部路徑則是沿著最優(yōu)路徑行駛,一旦傳感器感知到障礙物時,車輛通過局部路徑規(guī)劃避開障礙物,從而實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)間的無人駕駛的行為。對于規(guī)劃的路徑,利用控制算法對規(guī)劃軌跡進(jìn)行控制,達(dá)到比較好的控制效果。具體研究內(nèi)容如下:1)針對傳統(tǒng)A*算法無法處理車道級信息的問題,提出了一種基于車道級高精地圖的A*算法。首先使用GPS獲取定位信息,通過UTM坐標(biāo)抓獲將大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為平面直角坐標(biāo)系,根據(jù)車道的寬度生成高精地圖。然后將高精地圖的車道作為節(jié)點(diǎn),車道間的連線作為邊,使用A*算法獲取起始點(diǎn)到終止點(diǎn)之間的最優(yōu)軌跡。2)為了解決低速條件下縱向運(yùn)動對于橫向運(yùn)動產(chǎn)生的影響,設(shè)計了一種基于Frenet坐標(biāo)系的lattice算法。首先將全局路徑規(guī)劃軌跡形成一條參考線,以... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
縮略詞表
第一章 緒論
    1.1 研究工作的背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 路徑規(guī)劃研究現(xiàn)狀
        1.2.2 控制研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容
第二章 研究理論基礎(chǔ)
    2.1 全局路徑規(guī)劃
        2.1.1 A*算法原理
        2.1.2 構(gòu)建地圖
        2.1.3 實(shí)驗場地建模
        2.1.4 平滑軌跡點(diǎn)
    2.2 局部路徑規(guī)劃
        2.2.1 Frenet坐標(biāo)系
        2.2.2 Lattice算法原理
    2.3 控制算法
        2.3.1 車輛運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)模型
        2.3.2 PID控制算法
        2.3.3 LQR控制算法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 低速路徑規(guī)劃和控制算法設(shè)計
    3.1 基于車道高精地圖的A*算法
    3.2 基于Frenet坐標(biāo)系的lattice算法
        3.2.1 Frenet坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)化
        3.2.2 橫縱向軌跡采樣
        3.2.3 橫縱向軌跡評價
        3.2.4 橫縱向軌跡合成
    3.3 縱向PID控制
    3.4 橫向LQR控制
    3.5 本章小結(jié)
第四章 路徑規(guī)劃和控制的仿真
    4.1 實(shí)驗平臺
    4.2 路徑規(guī)劃仿真
        4.2.1 全局路徑規(guī)劃仿真
        4.2.2 局部路徑規(guī)劃仿真
    4.3 控制仿真
        4.3.1 縱向控制仿真
        4.3.2 橫向控制仿真
        4.3.3 橫縱向耦合仿真
    4.4 仿真結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀專業(yè)碩士學(xué)位期間取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]基于Frenet坐標(biāo)系采樣的自動駕駛軌跡規(guī)劃算法研究[D]. 王沙晶.蘭州理工大學(xué) 2019
[3]面向低速自動駕駛汽車的路徑規(guī)劃決策[D]. 齊麟.燕山大學(xué) 2018
[4]基于改進(jìn)型人工勢場法的車輛避障路徑規(guī)劃研究[D]. 朱偉達(dá).江蘇大學(xué) 2017
[5]基于動態(tài)人工勢場法無人駕駛汽車路徑規(guī)劃研究[D]. 耿以才.上海工程技術(shù)大學(xué) 2016
[6]未知環(huán)境下機(jī)器人路徑規(guī)劃算法研究[D]. 周培培.青島科技大學(xué) 2014
[7]動態(tài)環(huán)境下自主移動機(jī)器人路徑規(guī)劃研究[D]. 楊碩.廣東工業(yè)大學(xué) 2014
[8]道路交通事故的人因分析與駕駛員可靠性研究[D]. 畢建彬.北京交通大學(xué) 2012



本文編號：3155192