本文關(guān)鍵詞：考慮避撞的多智能車平臺動態(tài)路徑跟蹤控制研究

  更多相關(guān)文章： 多智能車平臺 動態(tài)路徑跟蹤 車間避撞 橢圓形人工勢場法 改進的增強式向量極坐標直方圖法

【摘要】：當多智能車平臺執(zhí)行區(qū)域訪問任務(wù)時,在中央路徑規(guī)劃系統(tǒng)完成各智能車的任務(wù)規(guī)劃與全局期望路徑規(guī)劃后,各車開始對相應的全局期望路徑進行跟蹤。然而,由于規(guī)劃出的路徑屬于只考慮車輛與周圍靜態(tài)環(huán)境之間碰撞關(guān)系的全局靜態(tài)無碰撞路徑,一旦兩車相距較近,或其前方待跟蹤路徑存在交叉等情況時,若只進行單車各自的路徑跟蹤,而無一定的局部動態(tài)規(guī)劃與避撞措施,車間就有可能發(fā)生嚴重碰撞。因此,在這種情況下,需要設(shè)計一個考慮避撞的多智能車平臺動態(tài)路徑跟蹤控制系統(tǒng),使各車均可以根據(jù)其它車輛的狀態(tài)信息實時地協(xié)調(diào)自身運動,從而在完成原定路徑跟蹤任務(wù)的同時避免車間碰撞,保證自身的行駛安全。針對本課題所研究的考慮避撞的多智能車平臺動態(tài)路徑跟蹤問題,設(shè)計了一種考慮避撞的多智能車平臺動態(tài)路徑跟蹤控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)由碰撞預測、動態(tài)避撞和路徑跟蹤三大模塊組成。在碰撞預測模塊,將橢圓形人工勢場法與改進的增強式向量極坐標直方圖法相結(jié)合,以實現(xiàn)多智能車平臺之間的動態(tài)碰撞預測,智能車根據(jù)不同的預測結(jié)果執(zhí)行不同的行為模式:當智能車執(zhí)行動態(tài)避撞行為模式時,系統(tǒng)進行局部動態(tài)路徑規(guī)劃,依據(jù)給定的安全函數(shù)與速度控制率為智能車底層輸出期望控制量,從而實現(xiàn)車間的動態(tài)避撞;當智能車執(zhí)行路徑跟蹤行為模式時,系統(tǒng)依據(jù)純跟蹤算法以及簡單的速度控制率為智能車底層輸出期望控制量,從而實現(xiàn)智能車的路徑跟蹤功能。然后,通過V-REP仿真平臺搭建了多智能車動態(tài)路徑跟蹤場景,基于V-REP與Visual Studio 2010的聯(lián)合仿真驗證了控制系統(tǒng)的安全性與可靠性。最后,通過紅睿與藍銳兩輛智能車輛搭建了多智能車動態(tài)路徑跟蹤的實驗平臺,采用GPS和慣導進行組合定位,采用車載GE MDS SD9數(shù)傳電臺進行車間的信息交互,實車驗證了控制系統(tǒng)的可行性。
【關(guān)鍵詞】：多智能車平臺 動態(tài)路徑跟蹤 車間避撞 橢圓形人工勢場法 改進的增強式向量極坐標直方圖法
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 研究背景和意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 多智能車平臺研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 多智能車平臺任務(wù)規(guī)劃研究現(xiàn)狀14
• 1.2.3 多智能車平臺路徑規(guī)劃研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.4 多智能車平臺路徑跟蹤研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 研究內(nèi)容17
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)17-20
• 第2章 多智能車平臺動態(tài)路徑跟蹤系統(tǒng)及平臺建模20-29
• 2.1 V模型設(shè)計20-21
• 2.2 V-REP仿真環(huán)境中的RAY模型搭建21-25
• 2.3 車輛模型及其運動學分析25-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第3章 多智能車平臺動態(tài)路徑跟蹤控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及軟件實現(xiàn)29-33
• 3.1 多智能車平臺動態(tài)路徑跟蹤控制流程29-31
• 3.2 多智能車平臺動態(tài)路徑跟蹤控制軟件界面31-32
• 3.3 本章小結(jié)32-33
• 第4章 考慮避撞的多智能車平臺動態(tài)路徑跟蹤方法研究33-61
• 4.1 碰撞預測33-41
• 4.1.1 橢圓形人工勢場法34-37
• 4.1.2 改進的增強式向量極坐標直方圖法37-41
• 4.1.3 動態(tài)碰撞預測41
• 4.2 動態(tài)避撞41-43
• 4.3 路徑跟蹤43-45
• 4.4 仿真實驗45-59
• 4.4.1 實驗場景45-47
• 4.4.2 實驗結(jié)果與分析47-59
• 4.5 本章小結(jié)59-61
• 第5章 多智能車平臺動態(tài)路徑跟蹤系統(tǒng)實現(xiàn)及實驗研究61-74
• 5.1 定位61-62
• 5.2 通信62-65
• 5.3 實驗與結(jié)果65-73
• 5.3.1 硬件平臺65
• 5.3.2 數(shù)據(jù)流及軟件平臺65-67
• 5.3.3 場景與結(jié)果67-73
• 5.4 本章小結(jié)73-74
• 結(jié)論與展望74-77
• 研究成果總結(jié)74-75
• 本文創(chuàng)新點75
• 未來研究工作展望75-77
• 參考文獻77-82
• 攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單82-83
• 致謝83

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本文編號：996194