LKA与LC系统控制软件开发与集成测试研究

发布时间：2020-05-08 23:53

【摘要】：近年来对先进驾驶辅助系统的研究层出不穷,纵向辅助驾驶系统相对于横向辅助驾驶系统来说已经较为成熟,而对于横向辅助驾驶系统的研究也正在日益加强。各项数据表明横向辅助驾驶系统对于汽车的安全性有着重大的意义,对于解放驾驶员的身体和精神压力也有着积极的作用。车道保持辅助系统作为先进驾驶辅助系统的一个子系统,可以使驾驶员避免由于注意力分散而偏离车道发生交通事故的危险。而车道中心线保持系统作为车道保持辅助系统的更高等级的系统,可以使驾驶员更放松地驾驶车辆,对汽车的安全性和驾驶员的舒适性有很重要的意义。ISO标准对LKA起作用时的侧向加速度和侧向加速度导数的最大值提出了要求。论文提出:从线性二自由度出发,在车速一定时,可以认为稳态时车辆的侧向加速度与转向盘转角成比例,侧向加速度导数与转向盘转速。据此,在选用了最快纠正原则后,设计了LKA起作用时转向盘转角运动的模式。论文也开发了基于RTW摄像头控制器输出信息的车道偏移量计算模块、偏离阈值决策模块,由此完成了LKA主控制策略架构的设计。应用预瞄理论、前馈控制和反馈控制,论文也开发了LC控制算法,其输出是期望转向盘转角。利用EPS控制器提供的力矩控制接口,由LC控制器实现对转向盘转角的控制。利用Car Sim/Simulink联合仿真对开发的策略进行了仿真与验证,并且利用搭建的自动驾驶硬件在环仿真平台对系统的控制策略进行了转向系统在环与控制器在环仿真验证实验。在充分分析了车道保持辅助系统与车道中心线保持系统研究现状的基础上,利用三步法设计了基于EPS力矩接口的主动转向控制算法,设计了通过力矩接口实现位置控制的位置跟随控制器。通过转角决策模块对传感器采集到的数据进行实时计算,输出转向盘的期望转角,位置跟随控制器输出与转向盘期望转角对应的转向盘力矩,通过EPS施加在转向管柱上使转向盘的转角跟随转角决策控制器决策出的期望转角。本文还对转向系统的位置控制与力矩控制进行了对比,分析了两种控制方式的优缺点,验证了利用设计的位置跟随控制器来实现位置跟随的优势以及必要性。对利用三步法设计的位置跟随控制器与传统的PI控制器和传统的前馈加反馈控制器进行了对比分析,通过对比仿真曲线以及实验结果验证了三步法设计的位置跟随控制器的优势及其有效性。设计了用于横向辅助驾驶系统的主动接管策略,对系统中的主动接管策略的标定参数进行了调节,并对整个系统进行了集成测试,在硬件在环实验台上对主动接管策略进行了验证。
【图文】：

的自动化等级

道路曲率计算示意图
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.6

【参考文献】

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本文编号：2655238