自动泊车系统路径规划设计与跟踪控制方法研究

发布时间：2021-04-22 18:49

　　目前汽车行业正朝着车辆智能化方向发展,自动泊车系统作为车辆智能化时代代表系统之一,能够提升泊车安全性与便利性,集感知、规划、执行于一体,是能够实现局部工况自动驾驶的智能驾驶系统,是各大汽车厂商车辆智能化研发实力的体现。同时,各大城市停车难问题频发的今天,消费者对于自动泊车系统的需求日益增加,也进一步促进了自动泊车系统的发展。自动泊车系统主要由车位探测、路径规划和路径跟踪三个核心部分构成,本文结合某一车型参数,针对自动泊车系统的这三个核心问题进行了研究与分析。在车位探测方面,本文分析了基于超声波雷达进行车位探测的不足,以VLP-16激光雷达为探测传感器进行车位探测的研究。首先通过筛选,划分出合理的点云区间;第二步利用RANSAC路面切割方法提取路面点云信息;然后对点云信息进行投影栅格化,利用栅格高度信息筛选出路沿边界的范围,并利用RANSAC进行路沿点云拟合得到路沿边界函数;接着筛选出路沿边界内的障碍物点云数据,并进行基于DBSCAN算法的聚类分割;最后利用矩形框选出不同的障碍物,并获取相邻障碍物之间的距离,以及矩形外边界到路沿的最大距离,从而获得车位的尺寸信息。验证表明,采取本文的方法... 

【文章来源】：重庆理工大学重庆市

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 自动泊车系统简介
    1.3 自动泊车研究现状
        1.3.1 车位探测研究现状
        1.3.2 泊车路径规划与路径跟踪控制研究现状
    1.4 论文拟解决的问题及主要内容
        1.4.1 论文拟解决的问题
        1.4.2 论文主要内容
2 自动泊车系统车位探测
    2.1 超声波雷达车位探测原理
    2.2 激光雷达车位探测方法
        2.2.1 激光雷达探测原理
        2.2.2 激光雷达车位探测方法
    2.3 本章小结
3 车辆运动学分析与泊车路径初步规划
    3.1 车辆运动学建模
        3.1.1 车辆模型简化
        3.1.2 阿克曼转向原理
        3.1.3 车辆运动学模型建立
    3.2 自动泊车初步路径规划
        3.2.1 平行泊车初步路径规划
        3.2.2 垂直泊车路径初步规划
    3.3 本章小结
4 泊车路径平滑处理
    4.1 平行泊车规划路径平滑处理
        4.1.1 平行泊车规划路径平滑处理
        4.1.2 平行泊车路径规划仿真试验
    4.2 垂直泊车规划路径平滑处理
        4.2.1 垂直泊车规划路径平滑处理
        4.2.2 垂直泊车规划路径仿真试验
    4.3 本章小结
5 车辆泊车路径跟踪控制方法研究
    5.1 滑模控制
        5.1.1 滑模动态的定义
        5.1.2 滑模变结构控制设计
    5.2 抗饱和滑模路径跟踪控制器设计
        5.2.1 基于非时间参考系的路径跟踪误差分析
        5.2.2 抗饱和滑模泊车路径跟踪控制器设计
        5.2.3 路径跟踪仿真试验
    5.3 基于fal函数趋近律的抗饱和滑模路径跟踪控制器设计
        5.3.1 基于fal函数趋近律的抗饱和滑模控制器设计
        5.3.2 路径跟踪仿真试验
    5.4 基于LESO的抗饱和滑模路径跟踪控制器
        5.4.1 基于LESO的抗饱和滑模控制器设计
        5.4.2 路径跟踪仿真试验
    5.5 基于carsim的泊车仿真试验
        5.5.1 carsim软件参数设置
        5.5.2 平行泊车路径跟踪仿真
        5.5.3 垂直泊车路径跟踪仿真
    5.6 本章小结
6 总结和展望
    6.1 全文工作总结
    6.2 对后期工作的展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果



本文编号：3154285