道路交通事故的發(fā)生,給人們的生命財產(chǎn)安全帶來了巨大的損失,因此尋求一種降低交通事故發(fā)生率的方法具有重要意義。無人駕駛技術(shù)由于其智能化的特點,使緩解交通安全問題和降低交通事故發(fā)生率成為可能,實現(xiàn)無人駕駛的基礎(chǔ)和關(guān)鍵就是無人車的路徑規(guī)劃與軌跡跟蹤。然而,規(guī)劃與跟蹤方法本身的局限性、無人車行車環(huán)境的復(fù)雜性和動態(tài)不確定性,為無人車規(guī)劃最優(yōu)可行路徑、實時跟蹤軌跡帶來了較大的阻礙。雖然近年來基于模型預(yù)測控制(Model Predictive Control,MPC)的無人車路徑規(guī)劃與軌跡跟蹤研究取得一定進展,但在最優(yōu)路徑、軌跡的跟蹤精度和實時性方面仍然有較大的改善空間。因此,有必要對基于模型預(yù)測控制的無人車動態(tài)路徑規(guī)劃與軌跡跟蹤進一步研究。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)基于改進人工勢場(Artificial Potential Field,APF)的無人車行車環(huán)境建模。首先在現(xiàn)有無人車行駛影響因素(障礙物、道路、其它環(huán)境車和目標(biāo)點)的基礎(chǔ)上,對于同一類因素的差異進行區(qū)別:將障礙物分為可跨越和不可跨越障礙物,道路邊界和車道線也分別考慮。再通過分析各個影響因素的特征,分別重新設(shè)計勢場函數(shù)。其次為APF中...

【文章頁數(shù)】：81 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 無人車局部路徑規(guī)劃
        1.2.2 無人車軌跡跟蹤
        1.2.3 無人車組隊行駛
        1.2.4 研究現(xiàn)狀總結(jié)與分析
    1.3 本文研究內(nèi)容
    1.4 本文組織結(jié)構(gòu)
第2章 基于改進人工勢場環(huán)境建模
    2.1 人工勢場理論概述
    2.2 道路勢場建模
        2.2.1 道路邊界勢場模型
        2.2.2 車道線勢場模型
    2.3 障礙物勢場建模
        2.3.1 不可跨越障礙物勢場模型
        2.3.2 可跨越障礙物勢場模型
    2.4 環(huán)境車勢場建模
        2.4.1 環(huán)境車縱向勢場模型
        2.4.2 環(huán)境車橫向勢場模型
    2.5 目標(biāo)點勢場建模
    2.6 改進人工勢場
        2.6.1 增加臨時障礙物
        2.6.2 MATLAB環(huán)境下APF仿真實驗
    2.7 本章小結(jié)
第3章 基于MPC的局部路徑規(guī)劃與跟蹤優(yōu)化
    3.1 模型預(yù)測控制概述
    3.2 單車行駛控制策略設(shè)計
    3.3 單車行駛模型預(yù)測控制器設(shè)計
        3.3.1 車輛動力學(xué)模型
        3.3.2 車輛動力學(xué)模型線性化
        3.3.3 目標(biāo)函數(shù)設(shè)計
        3.3.4 目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化
        3.3.5 控制器約束條件制定
    3.4 仿真實驗
        3.4.1 實驗參數(shù)設(shè)定和場景描述
        3.4.2 實驗結(jié)果及分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 無人車組隊行駛控制設(shè)計
    4.1 組隊行駛環(huán)境建模
    4.2 組隊行駛策略設(shè)計
        4.2.1 組隊行駛策略
        4.2.2 組隊行駛條件
    4.3 組隊行駛模型預(yù)測控制器設(shè)計
        4.3.1 目標(biāo)函數(shù)設(shè)計
        4.3.2 約束條件
    4.4 組隊行駛仿真實驗
        4.4.1 實驗場景描述和參數(shù)設(shè)計
        4.4.2 實驗結(jié)果及分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 本文工作總結(jié)
    5.2 本文研究展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參加的科研項目
附錄A



本文編號：4048442