多段式平行泊车轨迹动态规划及系统控制

发布时间：2017-11-23 21:03

  本文关键词：多段式平行泊车轨迹动态规划及系统控制

  更多相关文章： 多段式泊车 轨迹参数调整 低速度观测 EPS泊车工况 三环控制

【摘要】：随着汽车成为人们的生活资料,自动泊车系统的研究渐渐成为热点。论文深入研究了自动泊车系统的轨迹,在此基础上进行了泊车过程中的质心点速度观测和方向盘转速控制的研究,并进行了泊车过程的仿真分析和试验研究。论文的主要研究工作和创新点如下：基于自动泊车过程流畅性需求和车辆恒速后退的条件,建立了车辆方向盘转动速度恒定时车辆后轴中心点的运动轨迹方程,提出了多段式泊车轨迹规划方法,并对轨迹中车辆各点的横纵坐标和车身姿态角进行了定量分析；分析了泊车过程中的避障条件,得到了满足避障条件的路径参数求解方法；构建了泊车轨迹规划的仿真模型,分析了泊车所需的最小空间,并进行了整个泊车过程的轨迹仿真验证。基于泊车过程中车辆速度不停变化的实际情况,提出了一种泊车路径参数动态调整的策略,分析了判断泊车所处路径阶段的方法,并得到了泊车路径参数调整的计算公式；建立了新车位和新车身姿态角计算流程图以及泊车路径参数调整的流程图；通过仿真得出了变速度下的车辆方向盘转速以及整个泊车过程的车辆轨迹。基于泊车路径规划过程中对车辆质心点精确速度的需求和观测器理论,建立了车辆三自由度动力学模型和适合泊车工况的轮胎模型半经验公式,建立了泊车过程中车辆质心点的纵向速度、侧向速度和横摆角速度观测器,得到了车辆质心点的纵向速度、侧向速度和横摆角速度的预测方法；在veDYNA中建立速度仿真模型,分别和高速观测器和泊车观测器比较,得出泊车观测器预测的车速与veDYNA仿真得到的车速更加接近的结论；通过实车实验表明泊车观测器预测的速度和实际的速度的误差更小。基于EPS泊车工况和普通工况工作模式的不同,建立了EPS泊车工况的转向模型,得到了助力电机的转速转矩和方向盘转角之间的关系；提出了EPS泊车工况的直流无刷电机三环控制策略,并确定了方向盘跟随控制的PID参数；进行了仿真实验和实车实验,验证了控制策略的正确性。论文基于泊车的轨迹及其调整策略、速度估计策略和转角控制策略,设计了整个自动泊车系统的硬件系统,并进行了整个泊车过程的实车实验,验证了系统的可行性。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.6

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本文编号：1219795