基于稳定性的驾驶员模型研究
发布时间：2021-12-12 11:49
驾驶员模型是汽车动力学仿真和控制算法开发中的重要环节。随着汽车数量的迅速增长和交通事故的频繁发生,驾驶员模型成为当今汽车领域的重要课题之一。以往的单点预瞄模型由于其原理易于理解,便于实现且跟随精度高,被广泛应用,而多点预瞄模型由于采用多个点预瞄,逼近了驾驶员对一段路的预瞄跟随行为,为建立科学的驾驶员模型提供了有效的方法。本文结合单点预瞄跟随精度高和多点预瞄更合理的预瞄跟随行为,进一步提出了路程预瞄的中点跟随模型,使所建立的模型既能充分反映驾驶员的预瞄行为,又具有高的跟随精度。由于真实的驾驶员往往会兼顾路径跟随的精度和行驶稳定性。因此,本文在路程预瞄的基础上建立了稳定性控制环节,力求使所建立的模型兼顾跟随精度和行驶稳定性,逼近真实的驾驶员。鉴于以上分析,本文的主要研究工作分为以下2部分。驾驶员模型方面:(1)基于对驾驶员预瞄作用的充分研究,提出了一种不同于单点预瞄和多点预瞄的全新路程预瞄驾驶员模型。该驾驶员模型通过对一段路程进行预瞄跟踪,采用Simpson积分算法确立了路程预瞄累计误差的计算方法,从而建立了用于判断目标路径相对于预瞄方向的位置关系的路程预瞄曲率阈值理论。(2)依据路程预瞄...
【文章来源】： 重庆理工大学重庆市
【文章页数】：84 页
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题的提出
1.2 课题研究的意义
1.3 驾驶员模型的简介
1.4 驾驶员模型的发展现状
1.4.1 补偿跟随模型
1.4.2 预瞄跟随模型
1.4.3 智能控制驾驶员模型
2 路程预瞄驾驶员模型
2.1 引言
2.2 路程预瞄跟随模型的建立
2.2.1 路程预瞄跟随模型
2.2.2 预瞄距离可变的自适应跟随模型
2.2.3 基于路程预瞄的中点跟随模型
2.3 驾驶员模型的模糊逻辑控制算法
2.3.1 引言
2.3.2 驾驶员模型的模糊逻辑控制理论
2.3.2.1 模糊集合及其表示方法
2.3.2.2 模糊控制隶属度函数
2.3.2.3 模糊集合的有关运算
2.3.2.4 模糊语言变量
2.3.2.5 模糊关系
2.3.2.6 模糊化
2.3.2.7 模糊推理
2.3.2.8 解模糊化
2.3.3 基于模糊控制理论的路程预瞄驾驶员决策模型
2.3.3.1 模糊逻辑控制器的路程预瞄结构框图
2.3.3.2 输入输出变量模糊化
2.3.3.3 模糊控制规则
2.3.3.4 解模糊化
2.4 基于模糊控制理论的路程预瞄驾驶员决策模型仿真验证
2.4.1 仿真平台设计
2.4.2 仿真路径的选择
2.5 仿真试验结果
2.5.1 双移线路径仿真工况
2.5.2 蛇形路径仿真工况
2.5.3 复杂路径仿真工况
2.6 仿真试验结论
2.7 本章小结
3 基于转向修正与车速综合控制的稳定性驾驶员模型
3.1 引言
3.2 基于路程预瞄的曲率稳定性判定
3.3 线性2自由度参考模型
3.4 汽车运动状态的估计
3.4.1 预测输出方程
3.4.2 预测质心侧偏角估计
3.5 基于模糊逻辑算法的稳定性控制
3.5.1 减速稳定性控制
3.5.2 输入输出变量模糊化
3.5.3 模糊控制规则
3.5.4 解模糊化
3.5.5 转向稳定性控制
3.5.6 输入输出变量模糊化
3.6 基于转向与车速综合控制的稳定性驾驶员模型仿真验证
3.6.1 仿真平台设计
3.6.2 仿真路径的选择
3.7 仿真试验结果
3.7.1 附着系数为0.85的双移线路径仿真工况：
3.7.2 附着系数为0.6的双移线路径仿真工况：
3.7.3 附着系数为0.7的蛇形路径仿真工况：
3.7.4 附着系数为0.5的蛇形路径仿真工况：
3.8 仿真实验结论
3.9 本章小结
4 总结与展望
4.1 总结
4.2 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
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于曲率与车速的两点智能控制驾驶员模型 [J]. 杨浩,黄江,李正网,李攀,韩中海. 汽车技术. 2017(08)
[2]城市工况汽车智能巡航控制与仿真 [J]. 陈学文,祝东鑫,李萍,朱甲林. 制造业自动化. 2014(06)
[3]考虑后轮主动转向的驾驶员模型研究 [J]. 沈峘,谭运生,金智林,李舜酩. 仪器仪表学报. 2013(12)
[4]基于航向角和位置偏差控制的驾驶员模型 [J]. 陈焕明,郭孔辉. 农业机械学报. 2013(10)
[5]Steering control strategy guide by two preview vision cues [J]. SHEN Huan *,LING Rui,MAO JianGuo & LI ShunMing College of Energy & Power Engineering,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016,China. Science China(Technological Sciences). 2012(09)
[6]基于预瞄驾驶员模型的车辆操控稳定性分析 [J]. 蒋文娟,黄海斌. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2011(06)
[7]预瞄优化神经网络驾驶员模型 [J]. 郭孔辉,潘峰,马凤军. 机械工程学报. 2003(01)
[8]预瞄跟随理论和驾驶员模型在汽车智能驾驶研究中的应用 [J]. 高振海,管欣,郭孔辉. 交通运输工程学报. 2002(02)
[9]驾驶员方向控制模型及在汽车智能驾驶研究中的应用 [J]. 高振海,管欣,郭孔辉. 中国公路学报. 2000(03)
[10]驾驶员模型技术发展研究 [J]. 王艺兵,于培仁,王占林. 山东纺织工学院学报. 1994(02)
硕士论文
[1]基于模型预测控制的移动机器人路径跟踪控制[D]. 刘洋.吉林大学. 2016
[2]基于模型预测控制的无人驾驶车辆轨迹跟踪控制算法研究[D]. 孙银健.北京理工大学. 2015
[3]车辆辅助驾驶主动限速控制系统研究[D]. 李本旺.重庆交通大学. 2014
[4]采用远近两点预瞄的新型驾驶员转向模型研究[D]. 张慧豫.南京航空航天大学. 2012
[5]模型预测控制主动队列管理研究[D]. 王萍.吉林大学. 2008
本文编号：3536621
【文章来源】： 重庆理工大学重庆市
【文章页数】：84 页
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题的提出
1.2 课题研究的意义
1.3 驾驶员模型的简介
1.4 驾驶员模型的发展现状
1.4.1 补偿跟随模型
1.4.2 预瞄跟随模型
1.4.3 智能控制驾驶员模型
2 路程预瞄驾驶员模型
2.1 引言
2.2 路程预瞄跟随模型的建立
2.2.1 路程预瞄跟随模型
2.2.2 预瞄距离可变的自适应跟随模型
2.2.3 基于路程预瞄的中点跟随模型
2.3 驾驶员模型的模糊逻辑控制算法
2.3.1 引言
2.3.2 驾驶员模型的模糊逻辑控制理论
2.3.2.1 模糊集合及其表示方法
2.3.2.2 模糊控制隶属度函数
2.3.2.3 模糊集合的有关运算
2.3.2.4 模糊语言变量
2.3.2.5 模糊关系
2.3.2.6 模糊化
2.3.2.7 模糊推理
2.3.2.8 解模糊化
2.3.3 基于模糊控制理论的路程预瞄驾驶员决策模型
2.3.3.1 模糊逻辑控制器的路程预瞄结构框图
2.3.3.2 输入输出变量模糊化
2.3.3.3 模糊控制规则
2.3.3.4 解模糊化
2.4 基于模糊控制理论的路程预瞄驾驶员决策模型仿真验证
2.4.1 仿真平台设计
2.4.2 仿真路径的选择
2.5 仿真试验结果
2.5.1 双移线路径仿真工况
2.5.2 蛇形路径仿真工况
2.5.3 复杂路径仿真工况
2.6 仿真试验结论
2.7 本章小结
3 基于转向修正与车速综合控制的稳定性驾驶员模型
3.1 引言
3.2 基于路程预瞄的曲率稳定性判定
3.3 线性2自由度参考模型
3.4 汽车运动状态的估计
3.4.1 预测输出方程
3.4.2 预测质心侧偏角估计
3.5 基于模糊逻辑算法的稳定性控制
3.5.1 减速稳定性控制
3.5.2 输入输出变量模糊化
3.5.3 模糊控制规则
3.5.4 解模糊化
3.5.5 转向稳定性控制
3.5.6 输入输出变量模糊化
3.6 基于转向与车速综合控制的稳定性驾驶员模型仿真验证
3.6.1 仿真平台设计
3.6.2 仿真路径的选择
3.7 仿真试验结果
3.7.1 附着系数为0.85的双移线路径仿真工况：
3.7.2 附着系数为0.6的双移线路径仿真工况：
3.7.3 附着系数为0.7的蛇形路径仿真工况：
3.7.4 附着系数为0.5的蛇形路径仿真工况：
3.8 仿真实验结论
3.9 本章小结
4 总结与展望
4.1 总结
4.2 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
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于曲率与车速的两点智能控制驾驶员模型 [J]. 杨浩,黄江,李正网,李攀,韩中海. 汽车技术. 2017(08)
[2]城市工况汽车智能巡航控制与仿真 [J]. 陈学文,祝东鑫,李萍,朱甲林. 制造业自动化. 2014(06)
[3]考虑后轮主动转向的驾驶员模型研究 [J]. 沈峘,谭运生,金智林,李舜酩. 仪器仪表学报. 2013(12)
[4]基于航向角和位置偏差控制的驾驶员模型 [J]. 陈焕明,郭孔辉. 农业机械学报. 2013(10)
[5]Steering control strategy guide by two preview vision cues [J]. SHEN Huan *,LING Rui,MAO JianGuo & LI ShunMing College of Energy & Power Engineering,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016,China. Science China(Technological Sciences). 2012(09)
[6]基于预瞄驾驶员模型的车辆操控稳定性分析 [J]. 蒋文娟,黄海斌. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2011(06)
[7]预瞄优化神经网络驾驶员模型 [J]. 郭孔辉,潘峰,马凤军. 机械工程学报. 2003(01)
[8]预瞄跟随理论和驾驶员模型在汽车智能驾驶研究中的应用 [J]. 高振海,管欣,郭孔辉. 交通运输工程学报. 2002(02)
[9]驾驶员方向控制模型及在汽车智能驾驶研究中的应用 [J]. 高振海,管欣,郭孔辉. 中国公路学报. 2000(03)
[10]驾驶员模型技术发展研究 [J]. 王艺兵,于培仁,王占林. 山东纺织工学院学报. 1994(02)
硕士论文
[1]基于模型预测控制的移动机器人路径跟踪控制[D]. 刘洋.吉林大学. 2016
[2]基于模型预测控制的无人驾驶车辆轨迹跟踪控制算法研究[D]. 孙银健.北京理工大学. 2015
[3]车辆辅助驾驶主动限速控制系统研究[D]. 李本旺.重庆交通大学. 2014
[4]采用远近两点预瞄的新型驾驶员转向模型研究[D]. 张慧豫.南京航空航天大学. 2012
[5]模型预测控制主动队列管理研究[D]. 王萍.吉林大学. 2008
本文编号：3536621
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