自动驾驶车辆车道跟随控制的前轮转角决策与控制研究
发布时间：2021-09-05 22:53
随着先进驾驶辅助系统日趋成熟,许多高校和企业逐步将精力转移到了对高级别自动驾驶汽车的研究。目前,国内外对于自动驾驶汽车的研究主要集中在以下三个方面:环境感知、运动规划与决策以及车辆控制。在此背景下,本文提出了对自动驾驶车辆车道跟随控制的前轮转角决策与控制的研究。本文在了解车道跟随控制国内外研究现状的基础上,通过对比不同的车道跟随控制算法,最终基于郭孔辉院士提出的预瞄-跟随理论研究车道跟随控制的前轮转角决策与控制。首先,在纵横向动力学解耦的情况下建立了车辆横向动力学模型,并且在预瞄时间内侧向加速度不变的假设下,设计了车道跟随控制的前轮转角决策算法的前馈控制律。另外,为了提高系统的鲁棒性,避免模型失配导致的跟踪误差,通过引入侧向加速度误差反馈,构成了前馈反馈控制系统。为了在开放力矩接口的EPS系统上实现前轮转角的精确控制,本文在对管柱助力式EPS（Column EPS,C-EPS）的响应特性研究的基础上建立了C-EPS动力学模型,并且在该模型基础上结合传统的电机“三闭环”位置控制,设计了基于力矩接口EPS的前轮转角控制算法。最后,为了验证所提出算法的有效性,本文基于SCANeR软件建立起模...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
017年国内自动驾驶产品渗透率
内目前对于高级别自动驾驶汽车(L2 级以上的自动驾驶)的研究，主要由业带头，另外部分主机厂也正在研究。而无论是辅助驾驶系统还是高级车道跟随控制都是必不可少的功能模块：对于 ADAS 系统来说，该功能始终在车道中线附近行驶，从而实现减少非驾驶意愿越线情况的发生，的发生率；对于高级别自动驾驶汽车来说，车道跟随控制可以作为底层法，运动规划层规划出期望行驶路径后，该功能可以控制车辆沿着规划。因此，对于车道跟随控制的研究和应用变得越来越重要。课题研究意义车工业发展至今已有 100 多年历史，全球汽车保有量也在与日俱增。根息网数据，截止到 2000 年底我国汽车保有量不过 2000 万辆，到 201保有量达到了 2.08 亿辆，国内汽车保有量变化态势如图 1.3：
吉林大学硕士学位论文Agency, DARPA）资助，并且所研究的自动驾驶汽车在速度、复杂条件的车辆控制以及传感器系统等方面取得了极大的进步。2015 年，德尔福公司在一辆奥迪上完成了自动驾驶算法开发（如图 1.5），并且这辆搭载德尔福自动驾驶算法的奥迪穿过了 15 个州，总行驶里程超过 5472 公里，其中自动驾驶的时间达到 99%。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于电动助力转向系统的转向盘转角跟随算法[J]. 张博,张建伟,郭孔辉,丁海涛,褚洪庆. 吉林大学学报(工学版). 2019(02)
[2]汽车自动驾驶技术现状剖析及发展趋势研究[J]. 左建平,柴青青. 内燃机与配件. 2018(12)
[3]道路交通运输安全发展报告（2017）[J]. Matthias Gsul,胡予红,周旋,宁丙文,米建英,刘佳,王光远,王静,董晨,张露丹. 中国应急管理. 2018(02)
[4]TCP/IP网络体系结构分层研究[J]. 彭赟,刘志雄,刘晓莉,孙云莲,査晓明,饶凌平. 中国电力教育. 2014(15)
[5]基于MPC的驾驶员转向控制行为建模与仿真[J]. 吉岩,郭洪艳,曲婷,陈虹. 计算机仿真. 2014(03)
[6]基于势场栅格法的移动机器人避障路径规划[J]. 欧阳鑫玉,杨曙光. 控制工程. 2014(01)
[7]基于加速度反馈的任意道路和车速跟随控制驾驶员模型[J]. 丁海涛,郭孔辉,李飞,张建伟. 机械工程学报. 2010(10)
[8]TCP协议简述与三次握手原理解析[J]. 朱晶. 电脑知识与技术. 2009(05)
[9]基于扰动观测器的PMSM交流伺服系统低速控制[J]. 高扬,杨明,于泳,徐殿国. 中国电机工程学报. 2005(22)
[10]基于ITS的行车安全辅助系统[J]. 李克强,王跃建,高锋. 江苏大学学报(自然科学版). 2005(04)
博士论文
[1]基于永磁同步电机的电动助力转向系统力矩控制算法研究[D]. 张虎.吉林大学 2015
[2]永磁同步电机高性能控制系统研究[D]. 赵寿华.浙江大学 2015
[3]智能车辆自动换道与自动超车控制方法的研究[D]. 游峰.吉林大学 2005
硕士论文
[1]面向功能安全要求的EPS控制器硬件架构分析与测试[D]. 石建亮.吉林大学 2017
本文编号：3386237
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
017年国内自动驾驶产品渗透率
内目前对于高级别自动驾驶汽车(L2 级以上的自动驾驶)的研究，主要由业带头，另外部分主机厂也正在研究。而无论是辅助驾驶系统还是高级车道跟随控制都是必不可少的功能模块：对于 ADAS 系统来说，该功能始终在车道中线附近行驶，从而实现减少非驾驶意愿越线情况的发生，的发生率；对于高级别自动驾驶汽车来说，车道跟随控制可以作为底层法，运动规划层规划出期望行驶路径后，该功能可以控制车辆沿着规划。因此，对于车道跟随控制的研究和应用变得越来越重要。课题研究意义车工业发展至今已有 100 多年历史，全球汽车保有量也在与日俱增。根息网数据，截止到 2000 年底我国汽车保有量不过 2000 万辆，到 201保有量达到了 2.08 亿辆，国内汽车保有量变化态势如图 1.3：
吉林大学硕士学位论文Agency, DARPA）资助，并且所研究的自动驾驶汽车在速度、复杂条件的车辆控制以及传感器系统等方面取得了极大的进步。2015 年，德尔福公司在一辆奥迪上完成了自动驾驶算法开发（如图 1.5），并且这辆搭载德尔福自动驾驶算法的奥迪穿过了 15 个州，总行驶里程超过 5472 公里，其中自动驾驶的时间达到 99%。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于电动助力转向系统的转向盘转角跟随算法[J]. 张博,张建伟,郭孔辉,丁海涛,褚洪庆. 吉林大学学报(工学版). 2019(02)
[2]汽车自动驾驶技术现状剖析及发展趋势研究[J]. 左建平,柴青青. 内燃机与配件. 2018(12)
[3]道路交通运输安全发展报告（2017）[J]. Matthias Gsul,胡予红,周旋,宁丙文,米建英,刘佳,王光远,王静,董晨,张露丹. 中国应急管理. 2018(02)
[4]TCP/IP网络体系结构分层研究[J]. 彭赟,刘志雄,刘晓莉,孙云莲,査晓明,饶凌平. 中国电力教育. 2014(15)
[5]基于MPC的驾驶员转向控制行为建模与仿真[J]. 吉岩,郭洪艳,曲婷,陈虹. 计算机仿真. 2014(03)
[6]基于势场栅格法的移动机器人避障路径规划[J]. 欧阳鑫玉,杨曙光. 控制工程. 2014(01)
[7]基于加速度反馈的任意道路和车速跟随控制驾驶员模型[J]. 丁海涛,郭孔辉,李飞,张建伟. 机械工程学报. 2010(10)
[8]TCP协议简述与三次握手原理解析[J]. 朱晶. 电脑知识与技术. 2009(05)
[9]基于扰动观测器的PMSM交流伺服系统低速控制[J]. 高扬,杨明,于泳,徐殿国. 中国电机工程学报. 2005(22)
[10]基于ITS的行车安全辅助系统[J]. 李克强,王跃建,高锋. 江苏大学学报(自然科学版). 2005(04)
博士论文
[1]基于永磁同步电机的电动助力转向系统力矩控制算法研究[D]. 张虎.吉林大学 2015
[2]永磁同步电机高性能控制系统研究[D]. 赵寿华.浙江大学 2015
[3]智能车辆自动换道与自动超车控制方法的研究[D]. 游峰.吉林大学 2005
硕士论文
[1]面向功能安全要求的EPS控制器硬件架构分析与测试[D]. 石建亮.吉林大学 2017
本文编号：3386237
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