近年來(lái),全球汽車保有量日漸增長(zhǎng),交通擁堵、尾氣污染、能源緊缺等問(wèn)題日益嚴(yán)重,人們對(duì)環(huán)境保護(hù)、能源消耗、乘員安全提出了更高的要求,智能汽車成為汽車行業(yè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。局部路徑規(guī)劃與路徑跟蹤是無(wú)人駕駛研究中兩個(gè)緊密相連的關(guān)鍵技術(shù)。針對(duì)現(xiàn)有路徑規(guī)劃與跟蹤技術(shù)無(wú)法滿足實(shí)際環(huán)境復(fù)雜多變的需求,導(dǎo)致路徑規(guī)劃與路徑跟蹤失效的問(wèn)題,本文提出了一種能夠在復(fù)雜動(dòng)態(tài)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃與跟蹤的規(guī)劃控制算法。本文主要研究工作如下:(1)針對(duì)復(fù)雜動(dòng)態(tài)環(huán)境下的局部路徑規(guī)劃問(wèn)題,本文提出了一種基于離散優(yōu)化方法的智能汽車局部路徑規(guī)劃算法。該算法首先基于全局路徑及傳感器信息建立了包含車道線、靜態(tài)障礙物、動(dòng)態(tài)車輛的彎道道路模型;其次基于目標(biāo)車輛的初始位置與航向角,在s-?曲線坐標(biāo)系中生成了一組候選路徑;最后設(shè)計(jì)了一種考慮靜態(tài)安全性、舒適性、多障礙物動(dòng)態(tài)安全性、目標(biāo)車道、道路占用率的新的代價(jià)函數(shù),并對(duì)每一條路徑進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,從而選擇出最優(yōu)路徑。多種典型工況下的仿真驗(yàn)證了路徑規(guī)劃算法在復(fù)雜動(dòng)態(tài)環(huán)境下的有效性與實(shí)時(shí)性。(2)針對(duì)智能汽車路徑跟蹤橫向控制問(wèn)題,設(shè)計(jì)了基于分?jǐn)?shù)階PID控制算法的路徑跟蹤控制器。該算法基于預(yù)瞄理論,以期...

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 路徑規(guī)劃研究現(xiàn)狀
        1.2.2 路徑跟蹤研究現(xiàn)狀
        1.2.3 智能車輛路徑規(guī)劃與路徑跟蹤橫向控制研究中的問(wèn)題
    1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容與章節(jié)安排
2 基于離散優(yōu)化方法的智能汽車局部路徑規(guī)劃
    2.1 離散優(yōu)化算法框架
    2.2 道路環(huán)境構(gòu)造
        2.2.1 道路基準(zhǔn)線
        2.2.2 s-ρ曲線坐標(biāo)系下的車輛定位
        2.2.3 交通參與車輛定義
    2.3 候選路徑生成
    2.4 基于代價(jià)函數(shù)選擇最優(yōu)路徑
        2.4.1 考慮靜態(tài)避障安全的代價(jià)函數(shù)
        2.4.2 考慮舒適性的代價(jià)函數(shù)
        2.4.3 考慮動(dòng)態(tài)避障安全的代價(jià)函數(shù)
        2.4.4 考慮行駛在目標(biāo)車道中心的代價(jià)函數(shù)
        2.4.5 考慮道路占用率的代價(jià)函數(shù)
        2.4.6 最優(yōu)路徑選擇的總代價(jià)函數(shù)
    2.5 仿真分析
        2.5.1 靜態(tài)障礙物避障
        2.5.2 動(dòng)態(tài)障礙物避障
    2.6 本章小結(jié)
3 基于粒子群優(yōu)化的分?jǐn)?shù)階PID路徑跟蹤
    3.1 基于預(yù)瞄理論的智能車路徑跟蹤
    3.2 車輛二自由度動(dòng)力學(xué)模型
    3.3 分?jǐn)?shù)階PID控制
        3.3.1 分?jǐn)?shù)階微積分理論
        3.3.2 分?jǐn)?shù)階PID控制器設(shè)計(jì)
        3.3.3 分?jǐn)?shù)階微積分算子的近似
    3.4 基于粒子群算法的分?jǐn)?shù)階PID控制器參數(shù)整定
        3.4.1 粒子群優(yōu)化算法理論
        3.4.2 分?jǐn)?shù)階PID控制器參數(shù)整定
    3.5 仿真分析
        3.5.1 階躍響應(yīng)分析
        3.5.2 Carsim/Simulink聯(lián)合仿真
    3.6 本章小結(jié)
4 局部路徑規(guī)劃與跟蹤聯(lián)合仿真
    4.1 仿真平臺(tái)概述
    4.2 仿真結(jié)果
        4.2.1 靜態(tài)工況仿真
        4.2.2 動(dòng)態(tài)工況仿真
    4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 研究工作總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄
    A作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文
    B作者在攻讀學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目
    C學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝



本文編號(hào)：3862111