铰接式车辆自动泊车路径规划及跟踪控制策略研究
发布时间：2022-01-25 13:02
随着我国经济社会的快速发展,尺寸长、载货量大的铰接式车辆在货物运输业的作用越来越大。开发一款具有自动泊车功能的集装箱式牵引-半挂车将大大提高车辆在港口码头和物流园区的运输效率,不仅降低了驾驶员的驾驶成本,而且提高了运输的效益。铰接式车辆相较于单车,增加了一个受牵引销约束的半挂车,向前行驶时车辆系统具有稳定性。当车辆进行倒车运动时,由于驾驶员视野和感知力受限以及车辆反向运动时的积聚发散性,车辆易发生折叠失稳,即使驾驶经验非常丰富的驾驶员,也很难将车辆一次性成功泊入库中。当前乘用车自动泊车技术已趋于成熟,许多车企已经将该技术搭载在量产的中高档轿车上,给一些新手司机和恐惧泊车的车主带来了极大方便,但目前国内外高校和研究机构对商用车自动泊车技术略有研究。基于上述原因,进行铰接式车辆自动泊车路径规划及跟踪控制策略研究是十分必要的。本文具体研究内容如下:（1）利用TruckSim搭建了铰接式车辆垂直泊车和平行泊车场景,并利用TruckSim自带的车辆模型对铰接式车辆的倒车运动轨迹进行了分析。对车轴布置形式为“SSS+SSS”的牵引-半挂车进行了模型简化,并通过牵引销置于牵引车...
【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】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
集装箱式牵引-半挂车垂直泊车流程
平行泊车位
吉林大学硕士学位论文14-挂车的侧方倒车路径，平行泊车场景如图2.2所示。图2.2平行泊车位图中，左图为TruckSim中的平行泊车位场景，右图为平行泊车位简图，车位长度为24米，宽度为4米，牵引车-挂车泊车终态牵引车后轴中点位置坐标设置为()02，，当车辆侧方泊车满足位置条件、碰撞约束以及铰接角约束时，可以认为车辆侧方泊车成功，泊车路径最优。2.2牵引-半挂车简化模型在车辆泊车入库过程中，车辆尺寸、泊车位尺寸、车辆起始位置以及周围环境对路径规划影响很大，直接决定泊车成功与否。相较于乘用车，本文研究的牵引车-单挂车尺寸更长，牵引车挂车之间采用主销连接，向前行驶过程中车辆为稳定系统，当进行倒车时，牵引车推着挂车向后行驶，挂车具有继承发散性，易导致牵引车-挂车发生折叠，车辆失稳。因此，合理的牵引车-挂车简化模型对车辆完成泊车至关重要。为了便于分析牵引车-挂车的整个泊车路径，简化车辆的复杂外形轮廓，只考虑车辆的运动学特性，将牵引车等效为前轴可转向的矩形刚体，半挂车等效为随动的矩形刚体，这种处理的优势不仅有利于分析倒车路径，而且给路径规划提供了一定的预留空间，牵引车-挂车在平面坐标系中的投影如图2.3所示。图2.3集装箱车辆简化模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于非线性模型预测控制的自动泊车路径跟踪[J]. 顾青,白国星,孟宇,刘立,罗维东,甘鑫. 工程科学学报. 2019(07)
[2]一种基于改进混合A*的智能车路径规划算法[J]. 齐尧,徐友春,李华,王任栋. 军事交通学院学报. 2018(08)
[3]基于自抗扰控制的自动泊车路径跟踪[J]. 赵林峰,徐磊,陈无畏. 中国机械工程. 2017(08)
[4]无人驾驶铰接式车辆强化学习路径跟踪控制算法[J]. 邵俊恺,赵翾,杨珏,张文明,康翌婷,赵鑫鑫. 农业机械学报. 2017(03)
[5]非时间参考的类车机器人定点跟踪控制[J]. 李红,郭孔辉,宋晓琳,黄江. 中国机械工程. 2015(13)
博士论文
[1]汽车在两种转向工况下的路径规划与路径跟踪研究[D]. 王健.南京航空航天大学 2015
[2]自动泊车系统路径规划与跟踪控制研究[D]. 李红.湖南大学 2014
硕士论文
[1]自动泊车路径决策规划与车辆控制算法研究[D]. 张城瑞.中北大学 2019
[2]车辆垂直泊车系统路径规划与跟踪研究[D]. 尹刚.长安大学 2019
[3]基于单点预瞄偏差模型的自动泊车算法研究[D]. 谢宁猛.长安大学 2019
[4]全自动泊车系统的车位智能识别与泊车路径跟踪控制[D]. 叶浩.江苏大学 2019
[5]自动泊车系统关键技术研究[D]. 李大森.华南理工大学 2018
[6]自动泊车系统最优轨迹决策及控制算法研究[D]. 黄晓峰.吉林大学 2018
[7]乘用车自动泊车系统路径规划与仿真分析[D]. 吴中伟.华南理工大学 2018
[8]自动泊车系统路径规划与跟踪算法研究[D]. 李攀.重庆理工大学 2018
[9]自动泊车系统的路径规划及跟踪[D]. 李韬.哈尔滨工业大学 2017
[10]基于EPS的自动泊车路径规划及跟踪控制研究[D]. 徐磊.合肥工业大学 2017
本文编号：3608583
【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】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
集装箱式牵引-半挂车垂直泊车流程
平行泊车位
吉林大学硕士学位论文14-挂车的侧方倒车路径，平行泊车场景如图2.2所示。图2.2平行泊车位图中，左图为TruckSim中的平行泊车位场景，右图为平行泊车位简图，车位长度为24米，宽度为4米，牵引车-挂车泊车终态牵引车后轴中点位置坐标设置为()02，，当车辆侧方泊车满足位置条件、碰撞约束以及铰接角约束时，可以认为车辆侧方泊车成功，泊车路径最优。2.2牵引-半挂车简化模型在车辆泊车入库过程中，车辆尺寸、泊车位尺寸、车辆起始位置以及周围环境对路径规划影响很大，直接决定泊车成功与否。相较于乘用车，本文研究的牵引车-单挂车尺寸更长，牵引车挂车之间采用主销连接，向前行驶过程中车辆为稳定系统，当进行倒车时，牵引车推着挂车向后行驶，挂车具有继承发散性，易导致牵引车-挂车发生折叠，车辆失稳。因此，合理的牵引车-挂车简化模型对车辆完成泊车至关重要。为了便于分析牵引车-挂车的整个泊车路径，简化车辆的复杂外形轮廓，只考虑车辆的运动学特性，将牵引车等效为前轴可转向的矩形刚体，半挂车等效为随动的矩形刚体，这种处理的优势不仅有利于分析倒车路径，而且给路径规划提供了一定的预留空间，牵引车-挂车在平面坐标系中的投影如图2.3所示。图2.3集装箱车辆简化模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于非线性模型预测控制的自动泊车路径跟踪[J]. 顾青,白国星,孟宇,刘立,罗维东,甘鑫. 工程科学学报. 2019(07)
[2]一种基于改进混合A*的智能车路径规划算法[J]. 齐尧,徐友春,李华,王任栋. 军事交通学院学报. 2018(08)
[3]基于自抗扰控制的自动泊车路径跟踪[J]. 赵林峰,徐磊,陈无畏. 中国机械工程. 2017(08)
[4]无人驾驶铰接式车辆强化学习路径跟踪控制算法[J]. 邵俊恺,赵翾,杨珏,张文明,康翌婷,赵鑫鑫. 农业机械学报. 2017(03)
[5]非时间参考的类车机器人定点跟踪控制[J]. 李红,郭孔辉,宋晓琳,黄江. 中国机械工程. 2015(13)
博士论文
[1]汽车在两种转向工况下的路径规划与路径跟踪研究[D]. 王健.南京航空航天大学 2015
[2]自动泊车系统路径规划与跟踪控制研究[D]. 李红.湖南大学 2014
硕士论文
[1]自动泊车路径决策规划与车辆控制算法研究[D]. 张城瑞.中北大学 2019
[2]车辆垂直泊车系统路径规划与跟踪研究[D]. 尹刚.长安大学 2019
[3]基于单点预瞄偏差模型的自动泊车算法研究[D]. 谢宁猛.长安大学 2019
[4]全自动泊车系统的车位智能识别与泊车路径跟踪控制[D]. 叶浩.江苏大学 2019
[5]自动泊车系统关键技术研究[D]. 李大森.华南理工大学 2018
[6]自动泊车系统最优轨迹决策及控制算法研究[D]. 黄晓峰.吉林大学 2018
[7]乘用车自动泊车系统路径规划与仿真分析[D]. 吴中伟.华南理工大学 2018
[8]自动泊车系统路径规划与跟踪算法研究[D]. 李攀.重庆理工大学 2018
[9]自动泊车系统的路径规划及跟踪[D]. 李韬.哈尔滨工业大学 2017
[10]基于EPS的自动泊车路径规划及跟踪控制研究[D]. 徐磊.合肥工业大学 2017
本文编号：3608583
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