面向平行泊车场景的自动泊车控制策略研究

发布时间：2020-11-20 18:32

　　 自动泊车技术对于缓解停车难题、降低驾驶员停车压力、提高出行舒适度以及节约驾车经济成本等有着重要的现实意义。准确、有效的自动泊车引导方法和控制策略能够指挥车辆顺利并安全地进入指定泊位。目前主流的自动泊车方法,一般是首先基于特殊的曲线(如β-样条曲线、多项式曲线等)规划一条车辆能够大致遵循的停车轨迹,之后再通过添加一定的反馈控制使车辆粗略地跟踪该规划轨迹。然而此种方法在轨迹规划阶段很难做到完全考虑车辆的动力学约束条件,并且当轨迹规划阶段出现错误时,很难通过反馈控制来弥补这个错误。本文针对环境更为复杂、对驾驶员技术要求更高的平行式泊车场景,提出一种参考人工泊车经验的“直接引导控制”泊车方法和控制策略。为规避直接轨迹规划的弊端,论文通过对不同场景中泊车“初始位置-最终位置”与相应的控制指令数据进行分析,总结二者之间的特征规律,并将其存储到系统中。当车辆面对一个新的平行泊车场景时,系统可直接“搜索”当前场景对应的控制指令,从而在不进行路径规划的情况下,利用该指令快速指导车辆进行泊车。为获取泊车过程当中车辆“初始位置-最终位置”与相应的控制指令数据,论文在搭建合理泊车场景与建立适当车辆动力学模型的前提下,提出一种参考人工泊车经验的分阶段泊车轨迹规划方法:在分析当前场景泊车可行性的基础上,建立最优倒车起始位置与最优控制输入组合的评价标准,并根据该标准计算出的控制指令指导车辆进行倒车运动。此外,基于泊车系统鲁棒性需求,论文分析了导致实际泊车轨迹与规划轨迹偏差的影响因素,并设计线性二次型最优控制器与基于系统状态量的实时负反馈控制器来减小上述偏差。
【学位单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U463.6
【部分图文】：

第二章泊车模型构建与仿真??自动泊车问题，首先需要对泊车场景及车辆运动特泊车场景进行建模，并对车辆进行抽象简化，给力学模型和运动特征，并对本文用到的两种仿真构建??建模??车速正向之间的角度，可以将泊位分成以下类列式泊位［３９１。??泊位：车辆正常行驶时的速度方向垂直于目标泊先越过泊车位一段合适的距离，然后通过右打方１所示。??

第二章泊车系统与仿真??图２－２斜列式停车位??（３）平行式泊位：车辆正常行驶时的速度方向与泊位方向平行，一般情况下，??车辆先越过泊车位一段合适的距离，然后倒车入位，如图２－３所示。??ｒｗｔ??，．一?．－７??图２－３平行式停车位??相比于前两种泊位类型，平行式泊位对于驾驶员泊车来说更具难度。首先驾??驶员需要观察当前泊位是否符合自己安全泊车的条件；如满足，则需要确定泊车??初始位置，并提前预测出大概的泊车路线；其次，驾驶员在倒车的过程当中需要??切换车辆转向角，例如以右侧平行泊车为例，车辆需先右转再左转，这就给驾驶??员的操作增加了负担；同时

图２－２斜列式停车位??（３）平行式泊位：车辆正常行驶时的速度方向与泊位方向平行，一般情况下，??车辆先越过泊车位一段合适的距离，然后倒车入位，如图２－３所示。??ｒｗｔ??，．一?．－７??图２－３平行式停车位??相比于前两种泊位类型，平行式泊位对于驾驶员泊车来说更具难度。首先驾??驶员需要观察当前泊位是否符合自己安全泊车的条件；如满足，则需要确定泊车??初始位置，并提前预测出大概的泊车路线；其次，驾驶员在倒车的过程当中需要??切换车辆转向角，例如以右侧平行泊车为例，车辆需先右转再左转，这就给驾驶??员的操作增加了负担；同时，泊车轨迹不能与目标泊位前后的车辆发生碰撞。因??此，本文主要研宄的是平行式泊位情况下的自动泊车方法。??以右侧平行式停车位为原型
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘勇;汪光森;丁智深;欧阳斌;;涡轮阻拦装置自动回撤轨迹规划算法[J];海军工程大学学报;2018年01期

2 李高朋;张洪生;陈明达;李桂琴;涂丽艳;刘东;徐海兵;;喷涂机器人轨迹规划研究进展[J];机床与液压;2016年23期

3 许健;梅江平;段晓斌;罗振军;陈落根;;一种工业机器人连续轨迹规划过渡算法[J];工程设计学报;2016年06期

4 储一萌;樊留群;;机械臂轨迹规划中的奇异规避及位置补偿研究[J];组合机床与自动化加工技术;2017年07期

5 韦尧兵;李运;廖波;;滤清器壳体专用弧焊机器人轨迹规划研究[J];机械设计与制造;2013年11期

6 李进生;;六自由度机械臂轨迹规划算法设计及仿真分析[J];制造业自动化;2013年21期

7 潘双夏;刘静;冯培恩;;基于虚拟样机的挖掘机器人轨迹规划控制仿真和优化技术研究[J];中国机械工程;2005年21期

8 张连东,王德伦;一种基于测地线的机器人轨迹规划方法[J];机器人;2004年01期

9 吴镇炜,谈大龙;机械手空间圆弧运动的一种有效轨迹规划方法[J];机器人;1999年01期

10 熊宁，邵世煌;模糊环境的表示及机器人轨迹规划[J];控制与决策;1994年05期

相关博士学位论文 前10条

1 赵剑波;染色体切割装备宏动系统研究[D];河北工业大学;2007年

2 高德东;柔性针穿刺软组织变形机理及动态轨迹规划方法研究[D];浙江大学;2017年

3 顾万里;面向航天器运动地面模拟的电驱动移动平台轨迹规划与跟踪控制方法研究[D];吉林大学;2017年

4 王英石;冗余机器人的运动学及轨迹规划的研究[D];南开大学;2014年

5 禹鑫燚;八轮被动关节式月球车及其轨迹规划与运动控制研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

6 蔡伟伟;空天飞行器轨迹规划与控制研究[D];国防科学技术大学;2015年

7 王显峰;异型件面片缠绕成型轨迹规划的研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

8 李敬;仿人机器人乒乓球击打运动规划与稳定控制[D];北京理工大学;2015年

9 杨永泰;空间柔性机械臂动力学建模、轨迹规划与振动抑制研究[D];北京理工大学;2014年

10 史也;空间机器人自主捕获目标的轨迹规划与控制研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 李绅;基于轨迹规划的永磁球形电机通电控制方法研究[D];安徽大学;2018年

2 赵丽娟;永磁球形电机的轨迹规划研究[D];安徽大学;2018年

3 赵莉;6R工业机器人连续路径平滑轨迹规划及时间最优化研究[D];兰州理工大学;2018年

4 徐春玲;面向平行泊车场景的自动泊车控制策略研究[D];北方工业大学;2018年

5 谢生良;NAO机器人手臂轨迹规划与双臂协作的研究[D];江西理工大学;2018年

6 熊中能;飞机薄壁件自由曲面接触控制算法及轨迹规划研究[D];中国民航大学;2017年

7 郭子阳;挖掘机动力臂挖掘轨迹规划方法研究[D];太原科技大学;2017年

8 周建新;基于效率的冲床自动上下料运动和控制策略研究[D];安徽工程大学;2017年

9 黄宗星;焊接机器人轨迹规划研究与仿真[D];武汉理工大学;2015年

10 余秋蕾;七自由度冗余机械臂轨迹规划与跟踪技术研究[D];华中科技大学;2016年

本文编号：2891818