基于Fuzzy-PID的自动泊车车速控制系统的研究

发布时间：2020-04-26 19:19

【摘要】：随着经济的发展,全球汽车保有量大大增加,城市泊车位空间越来越小,而近年来因倒车引发的交通事故也越来越多,众多传统汽车难以妥善解决的问题日益凸显。被视为有效解决方案的智能汽车技术,其发展备受瞩目。作为智能驾驶技术发展的关键,自动泊车技术的研究对于提高泊车安全性意义重大。泊车过程中的车速控制是否能由系统自动控制是划分自动泊车系统全自动和半自动的唯一标准,而速度控制品质的好坏也是衡量自动泊车品质的重要考核标准之一。论文研究源于校企结合项目,对某款合资企业自主研发的城市SUV车辆的自动泊车的车速控制系统进行设计和研究。首先,设计同时用于驾驶员操纵和自动操纵的,以步进电机控制制动踏板的总成机构;建立基于简化阿克曼转向原理的转向模型并进行理论分析计算;以制动踏板的位移为输入、汽车的车速为输出对整个车辆动力学模型进行理论分析和计算。其次,对模糊控制理论进行理论分析,设计Fuzzy-PID控制器的结构以及输入和输出的隶属度函数和模糊规则,并在MATLAB上建立模糊控制器。利用MATLAB和Simulink进行联合建模仿真,对建立的Fuzzy-PID控制和PID控制下的车速控制模型进行仿真分析对比,验证了前者具有更小的超调量和更快的响应速度;建立自动泊车Simulink全模型,汽车轨迹的仿真结果验证了在车速控制下的车辆能较好的停入已有的车库内。最后将建立好的车速控制模型编译成嵌入式代码加载到飞思卡尔单片机板;完成自动泊车实验台架的搭建,通过实验台架验证制动踏板能跟随控制信号进行运动;通过实车实验验证车速控制系统的建模的正确性和该控制下汽车车速的稳定性。实车实验验证了该速度控制系统可以达到自动泊车的车速控制要求。
【图文】：

示意图,可选择,传感器,示意图

测距数据提出了一种用于平行泊车的迭代算法，采过程中的车辆的角度和纵向加速度，并在电动车上等学者[7]将实车按照比例缩小为模型车，并在模型境进行感知，整个泊车过程通过模糊控制来实现模学的 Jiang[8]以模拟的小车为平台，在上面搭建了嵌位线的传感器，通过单片机对超声波传感器传递的实际过程中的平行泊车过程。k 等[9]利用超声波传感器来识别车位，通过改变传停车环境的对比来确认最好的传感器分布策略，其比其他安装方式安装的传感器具有更高的精确度。T2 号，以及安装在该模型小车上可以选择的传感器

界面图,位识别,辅助系统,智能

图 1-2 雷克萨斯 LS460L 智能泊车辅助系统库位识别界面比西方的国家，我国在自动泊车的研究上起步较晚，国内的研究大多集中和感知系统的研究上，停留在理论层面的较多，只有较少的研究机构做出现泊车的车辆。林大学的尚世亮[11]在 veDYNA 平台上对汽车的动力学模型进行分析，将制简化为四个参数控制的系统，，通过控制该参数来实现平行泊车，通过遗数进行了优化计算，通过实车实验验证了该简化转向控制策略是有效的。林大学的秦绪情[12]利用模糊控制算法模拟驾驶思想，将泊车过程的操作提的几个关键的参数，并建立了基于模糊控制的自动泊车的模型，进行了基模糊控制器参数的优化，建立了基于超声传感器的测距模型，再将超声传入到控制器中得到车辆的横摆角速度，从而得到方向盘控制系统的步进电速。但是全文停留在设计阶段，没有对提出的理论进行试验验证。国科学技术大学的王芳成[13]提出了一种适用性较强的的自动泊车的几何
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.6

【参考文献】