基于纵向坡道可行驶性预测的智能车辆规划控制策略

发布时间：2024-03-03 17:26

　　针对智能无人车辆在越野环境下作业时遇到前方未知坡道场景,无法判断是否通行的问题,本文提出了一种基于纵向坡道可行驶性预测的规划控制策略。通过采集当前坡道信息,分析通过性条件,以概率的形式表征可行驶性,在上坡之前即可作出判断。在判断可通过时,规划纵向爬坡速度,控制车辆安全、平稳地上坡;在判断不可通过时,将前方坡道视为障碍物,实时规划局部避障轨迹,控制车辆绕开坡道到达目的地。本文提出的坡道通行策略为智能无人车辆在野外坡道环境下行驶提供了判断方法及应对方案,显著提高了作业效率,极大地降低了坡道通行的安全隐患,具有重要的研究意义和广阔的应用前景。本文主要对纵向坡道可行驶性及通行策略展开研究。设计置信度因子用于质量估计,采用交互多模型方法实现坡度估计,将质量和坡度信息用于车辆智能控制;基于正态分布计算可行驶性概率,并设定通过门限值用于判断,在可通过时规划纵向速度,使用PID控制器控制车辆安全上坡;在不可通过时,使用五次多项式规划局部避障轨迹,设计模型预测控制器实现期望轨迹跟随;最后,利用Matlab/Simulink-CarSim联合仿真平台和实车验证平台对整个系统进行测试验证。主要研究内容如下:...

【文章页数】：112 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1智能汽车概念图

第1章绪论1第1章绪论1.1研究背景及意义近年来，我国的汽车工业快速发展，人民的生活质量不断提高，国内的汽车保有量不断上升，我国早已成为世界最大的汽车产销国。据中国汽车工业协会统计分析[1：2019年，汽车产销分别完成2572.1万辆和2576.9万辆，同比分别下降7.5%和8.....

图1.2地面无人车辆作业示意图

吉林大学硕士学位论文2地面平台，是指能够依靠自身装配的传感器感知外界环境信息，根据不同的任务需要，实现自主决策，自动驾驶，在已知或未知地面环境中具有一定自我学习和适应能力的智能设备[3～6。随着自动驾驶技术不断成熟，地面无人车辆由于其独特的优越性，在国防现代化建设方面的重要性逐渐....

图2.10UT变换原理

第2章车辆质量与道路坡度估计23（2.9）所示的非线性模型，卡尔曼滤波已不再适用，应采用扩展卡尔曼滤波（EKF）或无迹卡尔曼滤波（UKF）。扩展卡尔曼滤波[73是一种近似方法，将非线性模型在状态估计值附近作泰勒展开，忽略二阶及以上展开项，得到近似的线性化模型，然后采用标准的卡尔曼....

图3.5激光

第3章基于正态分布的纵向坡道可行驶性预测37图3.4实测坡道实测传感器为美国Velodyne公司生产的HDL-32E激光雷达（也称32线激光雷达），如图3.5所示。该款雷达具有32个激光雷达通道，通过快速旋转以扫描周围环境。实时提供360°水平视场和41.3°垂直视场，具备极高的....

本文编号：3918125