發(fā)布時(shí)間：2021-11-20 22:14

　　動(dòng)態(tài)障礙物存在場(chǎng)景下的自動(dòng)駕駛車輛局部路徑規(guī)劃,大多僅考慮車輛與障礙物之間的安全距離約束,而忽略了車輛的機(jī)動(dòng)性能極限,這將導(dǎo)致所規(guī)劃的局部參考路徑不能被車輛準(zhǔn)確跟蹤,控制器的功能也會(huì)因此失效。針對(duì)這一局限,本文提出了一種新的局部路徑規(guī)劃層及控制器設(shè)計(jì)思路,實(shí)現(xiàn)車輛在動(dòng)態(tài)障礙物存在的場(chǎng)景中的安全行駛。本文主要內(nèi)容為:1.針對(duì)動(dòng)態(tài)障礙物存在的行駛環(huán)境,提出基于線性時(shí)變模型預(yù)測(cè)控制理論的局部路徑規(guī)劃。利用單軌車輛動(dòng)力學(xué)模型作為預(yù)測(cè)模型,考慮車輛前輪轉(zhuǎn)向角、前輪轉(zhuǎn)向角速度、路面附著極限以及輪胎側(cè)偏角約束,預(yù)測(cè)車輛與障礙物的行駛軌跡,設(shè)計(jì)合理的避障求解函數(shù),完成車輛避開(kāi)障礙物且盡量靠近全局參考路徑行駛的局部路徑規(guī)劃。2.為保證車輛準(zhǔn)確跟蹤上層參考局部路徑,建立更加精確的雙軌車輛動(dòng)力學(xué)模型作為控制器預(yù)測(cè)模型,根據(jù)傳感器獲取的車輛狀態(tài)量（車輛縱向速度、車身橫擺角、橫擺角速度以及車輛位置坐標(biāo)）,通過(guò)模型預(yù)測(cè)控制理論獲取前輪轉(zhuǎn)向角。3.最后將局部路徑規(guī)劃層及控制器進(jìn)行集成,利用CarSim和Simulink搭建聯(lián)合仿真平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了彎道和動(dòng)態(tài)障礙物同時(shí)存在的復(fù)雜場(chǎng)景下自動(dòng)駕駛車輛的安全避障行駛,驗(yàn)證了本文... 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

車輛幾何模型

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 = ě ě (1-2)Ohta 等人[11]在路徑跟隨控制中，通過(guò)結(jié)合車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型獲取自動(dòng)駕駛車輛的期望橫擺角。Bayar 等人[12]考慮光滑路面情境下的車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)模型（如圖 1-3），在參考文獻(xiàn)[6]的基礎(chǔ)上加入前后輪胎側(cè)偏角的影響，具體模型見(jiàn)公式 1-3。另外除了單軌運(yùn)動(dòng)學(xué)模型外，Snider[13]同時(shí)詳細(xì)介紹了結(jié)合阿克曼轉(zhuǎn)向幾何的雙軌車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。 = ě ě ě = ě ě ě (1-3) = ( )

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 = ě ě (1-2)Ohta 等人[11]在路徑跟隨控制中，通過(guò)結(jié)合車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型獲取自動(dòng)駕駛車輛的期望橫擺角。Bayar 等人[12]考慮光滑路面情境下的車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)模型（如圖 1-3），在參考文獻(xiàn)[6]的基礎(chǔ)上加入前后輪胎側(cè)偏角的影響，具體模型見(jiàn)公式 1-3。另外除了單軌運(yùn)動(dòng)學(xué)模型外，Snider[13]同時(shí)詳細(xì)介紹了結(jié)合阿克曼轉(zhuǎn)向幾何的雙軌車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。 = ě ě ě = ě ě ě (1-3) = ( )

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[8]基于期望橫擺角速度的視覺(jué)導(dǎo)航智能車輛橫向控制[J]. 王家恩,陳無(wú)畏,王檀彬,汪明磊,肖靈芝.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2012(04)
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本文編號(hào)：3508176