轿车自动倒库转向控制几何推导算法和模糊逻辑算法研究
发布时间：2022-07-02 09:37
解决汽车倒车困难问题目前存在两种思路:一种是采用比较简单的倒车预警系统,但是这种方法仍然没有把驾驶员从繁重的倒车过程中解放出来;另一种是开发自动泊车系统。随着科技的发展以及消费者要求的提升,自动泊车系统方案逐渐成型,产品逐渐推向市场。自动倒库为自动泊车系统当中的一种倒车模式,本文的研究内容是自动倒库转向控制算法,研究的基础为超声传感器已经探测到目标车库并实现对汽车的定位。对于自动倒库要解决的几大问题:目标车库的选择、转向控制算法、行为控制,本文都一一作了阐述。本文推导出汽车低速倒车过程中的运动学模型。利用该模型,进行了估算算法、REEDS算法,模糊逻辑算法和ANFIS的仿真,得到方向盘转角与路程的关系。最后将仿真数据与Carsim软件联合Simulink仿真的结果进行了比较,并且选取典型初始状态进行了实车实验。通过仿真、结果对比和实车实验,可以看到本文转向控制算法的有效性。本论文的创新之处在于:由路程数据估算汽车的横纵坐标值;由估算算法实现汽车自动倒库;设计了能实现捷达车自动倒库的模糊逻辑控制器;提出采用转角随路程的关系来仿真和实验,减少车速的波动对倒车的影响。
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
提要
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外自动倒车控制算法的发展现状
1.2.1 自动倒库问题的抽象
1.2.2 国外发展现状
1.2.2.1 基于自动寻轨的倒车发展现状
1.2.2.2 基于智能控制的倒车发展现状
1.2.2.3 自动泊车系统的应用现状
1.2.3 国内发展现状
1.3 模糊逻辑在汽车工业的研究与应用
1.4 本论文主要内容及意义
1.4.1 本论文的主要内容
1.4.2 本论文的研究意义
第二章 汽车倒库的理论分析
2.1 汽车自动倒库步骤及相关初始参数确定
2.1.1 汽车自动倒库的总体过程
2.1.2 整车参数及符号规定
2.1.3 参考车库大小的确定
2.1.4 车速大小的确定
2.2 汽车自动倒库运动学模型分析
2.2.1 运动学方程的建立
2.2.2 阿克曼转向分析
2.2.3 Simulink 中建模
第三章 基于几何推导的算法
3.1 引言
3.2 倒库的几何分析
3.2.1 极限位置的确定
3.2.2 可行区域的确定
3.2.3 初始航向角的影响
3.3 估算控制算法
3.3.1 推荐停车区域的确定
3.3.2 控制逻辑
3.3.3 方向盘转角估算
3.4 SIMULINK 中仿真
3.4.1 Simulink 模型
3.4.2 成功入库标准的解析
3.4.3 仿真结果
3.5 最短路径的确定
3.5.1 概述
3.5.2 实例分析
3.5.3 碰撞分析
3.5.4 最短路径
3.6 两种方法对比
第四章 基于模糊逻辑的算法研究
4.1 模糊控制概述
4.1.1 模糊控制及其特点
4.1.2 模糊控制系统
4.1.3 模糊逻辑系统的设计
4.2 数据的获取
4.2.1 数据采集系统
4.2.2 数据采集实验
4.2.3 数据处理
4.3 模糊逻辑系统的设计
4.3.1 转向模糊逻辑系统
4.3.3 Simulink 中仿真结果
4.4 ANFIS 在倒库中的运用
4.4.1 ANFIS 简介
4.4.2 Anfisedit 简介
4.4.3 实例仿真结果
4.5 算法的比较
第五章 基于Carsim 软件的验证和整车实验
5.1 CARSIM 概述
5.2 以SIMULINK 辅助CARSIM 构建整车模型
5.3 仿真数据对比
5.3.1 坐标变换
5.3.2 数据对比
5.4 整车实验
第六章 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 论文不足和未来工作的展望
参考文献
附录
摘要
ABSTRACT
致谢
本文编号：3654125
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
提要
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外自动倒车控制算法的发展现状
1.2.1 自动倒库问题的抽象
1.2.2 国外发展现状
1.2.2.1 基于自动寻轨的倒车发展现状
1.2.2.2 基于智能控制的倒车发展现状
1.2.2.3 自动泊车系统的应用现状
1.2.3 国内发展现状
1.3 模糊逻辑在汽车工业的研究与应用
1.4 本论文主要内容及意义
1.4.1 本论文的主要内容
1.4.2 本论文的研究意义
第二章 汽车倒库的理论分析
2.1 汽车自动倒库步骤及相关初始参数确定
2.1.1 汽车自动倒库的总体过程
2.1.2 整车参数及符号规定
2.1.3 参考车库大小的确定
2.1.4 车速大小的确定
2.2 汽车自动倒库运动学模型分析
2.2.1 运动学方程的建立
2.2.2 阿克曼转向分析
2.2.3 Simulink 中建模
第三章 基于几何推导的算法
3.1 引言
3.2 倒库的几何分析
3.2.1 极限位置的确定
3.2.2 可行区域的确定
3.2.3 初始航向角的影响
3.3 估算控制算法
3.3.1 推荐停车区域的确定
3.3.2 控制逻辑
3.3.3 方向盘转角估算
3.4 SIMULINK 中仿真
3.4.1 Simulink 模型
3.4.2 成功入库标准的解析
3.4.3 仿真结果
3.5 最短路径的确定
3.5.1 概述
3.5.2 实例分析
3.5.3 碰撞分析
3.5.4 最短路径
3.6 两种方法对比
第四章 基于模糊逻辑的算法研究
4.1 模糊控制概述
4.1.1 模糊控制及其特点
4.1.2 模糊控制系统
4.1.3 模糊逻辑系统的设计
4.2 数据的获取
4.2.1 数据采集系统
4.2.2 数据采集实验
4.2.3 数据处理
4.3 模糊逻辑系统的设计
4.3.1 转向模糊逻辑系统
4.3.3 Simulink 中仿真结果
4.4 ANFIS 在倒库中的运用
4.4.1 ANFIS 简介
4.4.2 Anfisedit 简介
4.4.3 实例仿真结果
4.5 算法的比较
第五章 基于Carsim 软件的验证和整车实验
5.1 CARSIM 概述
5.2 以SIMULINK 辅助CARSIM 构建整车模型
5.3 仿真数据对比
5.3.1 坐标变换
5.3.2 数据对比
5.4 整车实验
第六章 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 论文不足和未来工作的展望
参考文献
附录
摘要
ABSTRACT
致谢
本文编号：3654125
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