基于人机共驾的车道保持控制系统的研究

发布时间：2022-12-09 20:22

　　在无人驾驶汽车相关法规和技术还不成熟的情况下,开发汽车安全辅助驾驶技术（Advanced Driver Assistance Systems,ADAS）成为目前主要研究方向之一。车道保持控制系统作为汽车安全辅助驾驶的一个组成部分可以有效地提高汽车的主动安全性。然而,目前大部分车道保持控制系统在车辆偏离本车道后将驾驶员的操作视为外界干扰,如果车道保持控制系统与驾驶员冲突明显,将影响驾驶员的驾驶感受。因此,本文将基于人机共驾对车道保持控制系统进行研究。首先,建立了车道偏离决策模型。由于单一的车道偏离决策模型都有其各自的优缺点,无法保证在提高其预警精度的同时降低其算法的复杂性,所以本文采用了基于安全行驶区域与最晚预警边界相结合的车道偏离决策模型,在提高其预警精度的同时降低了预警算法的复杂性,并且采用动态阈值的方法,根据车辆行驶状态和路面附着系数动态调整预警阈值,并通过Carsim与Simulink联合仿真的方式验证其算法的准确性。然后,建立了人机共驾横向控制算法。在车辆横向控制算法中采用串级MPC-PID控制策略,根据车辆横向动力学模型建立预测模型,其次建立优化目标函数并且将控制量约束加入此... 

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 车道保持控制系统概述及研究现状
        1.2.2 人机共驾概述及研究现状
    1.3 本文主要研究内容
2 车道偏离决策模型
    2.1 引言
    2.2 车道偏离决策模型概述
    2.3 基于安全行驶区域与最晚预警边界相结合的车道偏离决策模型
        2.3.1 车辆左右车轮位置的计算
        2.3.2 纵向一阶TLC的计算
        2.3.3 预警时间的选择
    2.4 驾驶员操作状态识别
    2.5 基于Carsim/Simulink仿真对比
    2.6 本章小结
3 人机共驾横向控制算法
    3.0 引言
    3.1 车辆横向动力学建模
    3.2 车辆横向控制策略
        3.2.1 模型预测控制(MPC)介绍
        3.2.2 基于MPC的车辆横向控制算法
        3.2.3 基于串级MPC-PID横向控制策略
        3.2.4 车辆横向控制策略仿真验证
    3.3 共驾系数分配模型
    3.4 本章小结
4 转向系统建模及驾驶员模型
    4.1 引言
    4.2 电动助力转向系统建模与仿真
        4.2.1 电动助力转向系统建模
        4.2.2 电动助力转向系统仿真分析
    4.3 常规助力与主动转向的切换
    4.4 驾驶员状态模拟
    4.5 本章小结
5 基于Carsim/Simulink仿真分析
    5.1 引言
    5.2 车道保持控制系统仿真分析
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]分布式电动汽车横摆稳定性控制研究[J]. 周伟,李军.  装备机械. 2018(03)
[2]电热水浴装置的MPC-PID串级控制研究[J]. 王志甄,邹志云.  石油化工自动化. 2018(03)
[3]公路工程路线设计要点研究与探讨[J]. 李熙.  智能城市. 2018(10)
[4]车道中心保持辅助系统研究[J]. 徐平,刘飞,陈远龙.  上海汽车. 2018(03)
[5]中国机动车保有量持续快速增长[J]. 童冀.  教育视界. 2018(04)
[6]无人驾驶汽车发展现状及建议[J]. 孙健,全兴.  科技视界. 2017(06)
[7]基于横摆力矩控制的电动汽车横向稳定性研究[J]. 欧健,胡经庆,杨鄂川,张勇.  机械设计与制造. 2016(04)
[8]车道中心保持控制策略关键技术简述[J]. 王辉,雍建军,王子涵,毛承志,黄璐.  上海汽车. 2016(01)
[9]4WID轮毂电机式电动汽车横摆稳定性滑模控制研究[J]. 刘秋生,徐延海,陈启,张众华.  广西大学学报(自然科学版). 2015(05)
[10]基于小偏差模型预测的车道保持辅助控制[J]. 柳长春,都东,潘际銮.  清华大学学报(自然科学版). 2015(10)

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]车道偏离预警与保持控制系统仿真及试验研究[D]. 唐叩祝.合肥工业大学 2018
[2]基于电动助力转向系统的车道偏离辅助系统的研究[D]. 黄杨成.合肥工业大学 2017
[3]基于相机的车道线识别与车道偏离预警技术研究[D]. 王怀涛.合肥工业大学 2017
[4]考虑运动稳定性的智能车辆纵横向综合控制研究[D]. 张尧文.南京航空航天大学 2017
[5]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
[6]高速电动轮系统驱动控制研究[D]. 张玉明.重庆大学 2014
[7]车道偏离预警系统决策算法开发及实验验证[D]. 娄方明.吉林大学 2014
[8]基于主动四轮转向系统的高速汽车侧风稳定性控制研究[D]. 张辉.浙江大学 2014
[9]基于模糊聚类与模糊模式识别的车道偏离预警方法[D]. 孙占瑞.燕山大学 2012



本文编号：3715312