改进的人工势场法智能汽车避障及车道保持研究
发布时间：2022-01-26 15:46
随着人们生活水平的不断提高,汽车的数量呈现指数的增长形势,道路交通问题也越来越严峻,交通事故时常发生。在缓解道路交通压力和避免发生更多交通事故方面,高级辅助驾驶系统（Advanced Driving Assistant System,ADAS）起着至关重要的作用。ADAS包括许多辅助驾驶功能,车辆避障及车道保持是科研工作者探究ADAS的热点问题之一,因此,本文针对车辆避障及车道保持系统展开研究。（1）建立二自由度车辆动力学模型、电动助力转向系统及最优预瞄侧向加速度驾驶员模型。为了使智能汽车沿着规划好的避障路径循迹行驶,首先建立二自由度车辆模型,分析车辆各种参数之间的运动学和动力学之间的关系,其次对车辆避障时方向盘进行控制,满足车辆避障所需的转向功能;然后以预测-跟随理论为基础搭建最优预瞄侧向加速度驾驶员模型,在MATLAB/Simulink软件中进行不同工况下的仿真,仿真结果与Carsim软件中驾驶员模型循迹曲线进行对比,验证所搭建驾驶员模型的准确性,并以此作为仿真实验平台。（2）对传统人工势场法做出改进,搭建新的引、斥力势场,然后将两种不同避障换道模型融合在一起辅助智能汽车躲避动静、...
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
导致交通事故问题的原因各部分占比其他
1.4 研究方法及技术路线建立精确的车辆模型,是研究车辆动力学及其控制与仿真的基础,因此,本章首先搭建车辆二自由度模型和电动助力转向系统,然后建立最优预瞄侧向加速度驾驶员模型,建立驾驶员模型就是替代驾驶员完成循迹行驶操作。科学研究表明:影响车辆行驶的关键因素包括以下几点:第一,驾驶员的驾驶操纵方式;第二,车辆的操纵稳定性。因此,要想完成智能汽车循迹行驶,就必须要搭建一个可以描述驾驶员具体驾驶行为的精确数学模型,有了驾驶员模型就可以替代驾驶员完成相应的避障操作。
大地坐标系XOYZ是地球上所有运动物体的参照系,也是通常提到的惯性坐标系,是固接于地面上且不会随着任何物体的运动而发生改变。大地坐标系的原点O为汽车最初静止不动时,通过汽车的质心向地面的投影得到的点。过大地坐标系原点O沿着车辆最开始行驶的方向定义为大地坐标系X轴的正方向,过大地坐标原点O垂直大地向上的方向定义为大地坐标Z轴的正方向,过大地坐标原点O垂直于X轴和Y轴向左的方向为Y轴的正方向,这样定义出来的惯性坐标系满足右手定则。那么车辆在大地参考坐标系上的绝对运动状态就可以表示出来了,如车辆的位置、速度、加速度和运动方向等等。而车辆坐标系oxyz的定义方式与大地坐标系定义方法相同,车辆模型运动参考坐标系如图2.1所示。2.1.2 车辆二自由度模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于参数时变人工势场的车道保持协调控制[J]. 王其东,魏振亚,陈无畏,谈东奎,谢有浩. 机械工程学报. 2018(18)
[2]基于改进人工势场法的巡航导弹自主避障技术[J]. 范世鹏,祁琪,路坤锋,吴广,李伶. 北京理工大学学报. 2018(08)
[3]Integrated traffic-power simulation framework for electric vehicle charging stations based on cellular automaton[J]. Yue XIANG,Zipeng LIU,Jichun LIU,Youbo LIU,Chenghong GU. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy. 2018(04)
[4]智能汽车驾驶员模型的预瞄时间自适应分析[J]. 解炬,江浩斌,马世典. 江苏大学学报(自然科学版). 2018(03)
[5]双重标准下的车辆安全性优化设计研究[J]. 侯满哲,马宏,黄新萍,李刚. 现代制造工程. 2018(03)
[6]基于人机共驾的车道偏离防避控制[J]. 汪选要,王其东,高振刚,王家恩. 汽车工程. 2017(07)
[7]中国汽车工程学术研究综述·2017[J]. 《中国公路学报》编辑部. 中国公路学报. 2017(06)
[8]基于驾驶员行为的神经网络无人驾驶控制[J]. 张文明,韩泓冰,杨珏,易筱. 华南理工大学学报(自然科学版). 2016(12)
[9]基于模型预测控制的主动配电网多时间尺度动态优化调度[J]. 董雷,陈卉,蒲天骄,陈乃仕,王晓辉. 中国电机工程学报. 2016(17)
[10]基于改进人工势场法的无人机路径规划算法[J]. 丁家如,杜昌平,赵耀,尹登宇. 计算机应用. 2016(01)
博士论文
[1]自适应驾驶员特性的车道保持辅助控制[D]. 丁洁云.清华大学 2015
硕士论文
[1]汽车车道保持系统控制算法研究[D]. 佘烁.吉林大学 2018
[2]智能汽车主动避撞控制策略及系统研究[D]. 胡雄.重庆大学 2018
[3]面向无人驾驶的智能车系统平台研究与应用[D]. 刘继周.浙江大学 2017
[4]基于EPS的车道保持辅助控制算法设计与实验验证[D]. 于立娇.吉林大学 2016
[5]基于广义元胞自动机的混合交通流建模研究[D]. 沈逢春.浙江大学 2012
本文编号：3610751
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
导致交通事故问题的原因各部分占比其他
1.4 研究方法及技术路线建立精确的车辆模型,是研究车辆动力学及其控制与仿真的基础,因此,本章首先搭建车辆二自由度模型和电动助力转向系统,然后建立最优预瞄侧向加速度驾驶员模型,建立驾驶员模型就是替代驾驶员完成循迹行驶操作。科学研究表明:影响车辆行驶的关键因素包括以下几点:第一,驾驶员的驾驶操纵方式;第二,车辆的操纵稳定性。因此,要想完成智能汽车循迹行驶,就必须要搭建一个可以描述驾驶员具体驾驶行为的精确数学模型,有了驾驶员模型就可以替代驾驶员完成相应的避障操作。
大地坐标系XOYZ是地球上所有运动物体的参照系,也是通常提到的惯性坐标系,是固接于地面上且不会随着任何物体的运动而发生改变。大地坐标系的原点O为汽车最初静止不动时,通过汽车的质心向地面的投影得到的点。过大地坐标系原点O沿着车辆最开始行驶的方向定义为大地坐标系X轴的正方向,过大地坐标原点O垂直大地向上的方向定义为大地坐标Z轴的正方向,过大地坐标原点O垂直于X轴和Y轴向左的方向为Y轴的正方向,这样定义出来的惯性坐标系满足右手定则。那么车辆在大地参考坐标系上的绝对运动状态就可以表示出来了,如车辆的位置、速度、加速度和运动方向等等。而车辆坐标系oxyz的定义方式与大地坐标系定义方法相同,车辆模型运动参考坐标系如图2.1所示。2.1.2 车辆二自由度模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于参数时变人工势场的车道保持协调控制[J]. 王其东,魏振亚,陈无畏,谈东奎,谢有浩. 机械工程学报. 2018(18)
[2]基于改进人工势场法的巡航导弹自主避障技术[J]. 范世鹏,祁琪,路坤锋,吴广,李伶. 北京理工大学学报. 2018(08)
[3]Integrated traffic-power simulation framework for electric vehicle charging stations based on cellular automaton[J]. Yue XIANG,Zipeng LIU,Jichun LIU,Youbo LIU,Chenghong GU. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy. 2018(04)
[4]智能汽车驾驶员模型的预瞄时间自适应分析[J]. 解炬,江浩斌,马世典. 江苏大学学报(自然科学版). 2018(03)
[5]双重标准下的车辆安全性优化设计研究[J]. 侯满哲,马宏,黄新萍,李刚. 现代制造工程. 2018(03)
[6]基于人机共驾的车道偏离防避控制[J]. 汪选要,王其东,高振刚,王家恩. 汽车工程. 2017(07)
[7]中国汽车工程学术研究综述·2017[J]. 《中国公路学报》编辑部. 中国公路学报. 2017(06)
[8]基于驾驶员行为的神经网络无人驾驶控制[J]. 张文明,韩泓冰,杨珏,易筱. 华南理工大学学报(自然科学版). 2016(12)
[9]基于模型预测控制的主动配电网多时间尺度动态优化调度[J]. 董雷,陈卉,蒲天骄,陈乃仕,王晓辉. 中国电机工程学报. 2016(17)
[10]基于改进人工势场法的无人机路径规划算法[J]. 丁家如,杜昌平,赵耀,尹登宇. 计算机应用. 2016(01)
博士论文
[1]自适应驾驶员特性的车道保持辅助控制[D]. 丁洁云.清华大学 2015
硕士论文
[1]汽车车道保持系统控制算法研究[D]. 佘烁.吉林大学 2018
[2]智能汽车主动避撞控制策略及系统研究[D]. 胡雄.重庆大学 2018
[3]面向无人驾驶的智能车系统平台研究与应用[D]. 刘继周.浙江大学 2017
[4]基于EPS的车道保持辅助控制算法设计与实验验证[D]. 于立娇.吉林大学 2016
[5]基于广义元胞自动机的混合交通流建模研究[D]. 沈逢春.浙江大学 2012
本文编号：3610751
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