運動控制負(fù)責(zé)操縱車輛準(zhǔn)確平穩(wěn)地沿參考軌跡行駛,是車輛無人駕駛技術(shù)的核心。封閉園區(qū)環(huán)境由于其具有道路環(huán)境較為簡單,結(jié)構(gòu)化程度高,行駛路線較為固定等特點,因此最為適合采用自動駕駛技術(shù)。封閉園區(qū)大部分采用低速電動車,對車載計算設(shè)備功率及計算能力限制很大,無法采用過于復(fù)雜的算法。另外,封閉園區(qū)道路曲率半徑最小可達(dá)5m,而傳統(tǒng)的算法在跟蹤小曲率半徑道路時控制精度會明顯下降。在橫向路徑跟蹤策略中,預(yù)瞄誤差模型由于其結(jié)構(gòu)簡單,且能夠充分利用未來道路信息得到廣泛的應(yīng)用。模糊控制算法基于模糊規(guī)則構(gòu)建,易于表達(dá)人類已有控制經(jīng)驗,不需要建立被控對象的精確的數(shù)學(xué)模型,且魯棒性強,尤其適合非線性系統(tǒng)的控制。因此本文基于橫向模糊預(yù)瞄控制算法開展研究,主要包括以下幾個方面:(1)以橫向控制研究為主要研究目的,設(shè)計了集障礙物檢測系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)以及底層執(zhí)行系統(tǒng)于一體的自動駕駛車控制系統(tǒng),并基于電動巡邏車設(shè)計了以工控機為核心的控制系統(tǒng)硬件架構(gòu),制定了執(zhí)行機構(gòu)電控改造方案。通過比選確定了雙天線RTK-GPS的導(dǎo)航方案。根據(jù)VLP-16激光雷達(dá)線束分布特點及障礙物檢測范圍,確立了激光雷達(dá)的裝配方案。(2)針對基...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：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 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 無人車研究現(xiàn)狀
        1.2.2 無人車橫向控制
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 自動駕駛車硬件平臺設(shè)計
    2.1 自動駕駛車控制系統(tǒng)方案設(shè)計
    2.2 線控底盤設(shè)計與改造
        2.2.1 制動系統(tǒng)
        2.2.2 加速系統(tǒng)
        2.2.3 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
    2.3 導(dǎo)航傳感器
        2.3.1 全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)
        2.3.2 常用導(dǎo)航傳感器及比較
        2.3.3 NovAtel718D導(dǎo)航傳感器
    2.4 激光雷達(dá)障礙物檢測系統(tǒng)
        2.4.1 Velodyne VLP-16 激光雷達(dá)簡介
        2.4.2 裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.4.3 避障系統(tǒng)計算單元
    2.5 本章小結(jié)
第3章 自適應(yīng)預(yù)瞄距離橫向控制方法
    3.1 橫向運動學(xué)模型
    3.2 基于獨立預(yù)瞄距離的無人車橫向預(yù)瞄控制
        3.2.1 預(yù)瞄誤差機制
        3.2.2 模糊控制理論
        3.2.3 橫向控制算法結(jié)構(gòu)
        3.2.4 控制器設(shè)計
    3.3 基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)瞄距離自適應(yīng)生成算法
        3.3.1 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論
        3.3.2 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與訓(xùn)練
    3.4橫向控制仿真實驗
        3.4.1 CarSim仿真軟件
        3.4.2 CarSim與 Simulink聯(lián)合仿真
    3.5 真實道路環(huán)境實驗
    3.6 本章小結(jié)
第4章 低速電動車自動駕駛軟件系統(tǒng)設(shè)計
    4.1 需求分析與方案設(shè)計
        4.1.1 需求分析
        4.1.2 方案設(shè)計
    4.2 參考路徑數(shù)據(jù)采集及處理
    4.3 導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理
        4.3.1 衛(wèi)星定位接收機數(shù)據(jù)通信協(xié)議
        4.3.2 方位角與大地距離
    4.4 運動控制系統(tǒng)
        4.4.1 通信協(xié)議
        4.4.2 橫向控制模塊
        4.4.3 縱向控制模塊
    4.5 避障模塊設(shè)計
        4.5.1 通信協(xié)議
        4.5.2 避障模塊設(shè)計
    4.6 操作界面設(shè)計
    4.7 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表論文及科研成果



本文編號：3750269