無人駕駛車輛換道控制方法研究.pdf

1、隨著人們對(duì)汽車智能化要求的不斷提高，無人駕駛汽車作為智能駕駛的核心成為了最為關(guān)注的技術(shù)。而車道變換是無人駕駛中最常見的行為，很大程度上影響道路的流通性，快速而安全的換道操作對(duì)減少交通事故具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用意義。本文以無人駕駛汽車為研究對(duì)象，針對(duì)換道工況下的路徑規(guī)劃和軌跡跟蹤進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)出一種簡(jiǎn)單有效的路徑規(guī)劃方法和軌跡跟蹤控制器，以優(yōu)化跟蹤效果和降低控制器在線計(jì)算量。同時(shí)探討了考慮側(cè)傾運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌跡跟蹤效果。主要的研究?jī)?nèi)容包括以下四個(gè)

2、方面:
　　(1)針對(duì)行駛時(shí)需要換道的不同工況，設(shè)計(jì)了綜合的換道策略。給出前后車換道時(shí)不發(fā)生碰撞的換道安全車距，再利用多項(xiàng)式設(shè)計(jì)出汽車在沒有障礙物和有障礙物兩種工況下的換道路徑。
　　(2)建立無人駕駛汽車的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型、三自由度整車動(dòng)力學(xué)模型和魔術(shù)輪胎模型，搭建Simulink模型并與CarSim模型進(jìn)行聯(lián)合仿真，仿真結(jié)果表明Simulink數(shù)學(xué)模型和CarSim模型具有相近的動(dòng)力學(xué)特性。
　　(3)將非線性汽車動(dòng)力學(xué)

3、系統(tǒng)進(jìn)行線性化處理，設(shè)定約束條件和優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)基于Laguerre函數(shù)的模型預(yù)測(cè)器和基于Legendre函數(shù)的模型預(yù)測(cè)器以跟蹤換道軌跡，并運(yùn)用Simulink和CarSim進(jìn)行聯(lián)合仿真，仿真結(jié)果表明基于Legendre函數(shù)的模型預(yù)測(cè)控制器對(duì)路面附著系數(shù)具有魯棒性，同時(shí)還具有降低汽車動(dòng)力學(xué)參數(shù)波動(dòng)和在線計(jì)算量的優(yōu)點(diǎn)。
　　(4)建立了包含側(cè)傾的四自由度整車動(dòng)力學(xué)模型，設(shè)計(jì)了基于Legendre函數(shù)的模型預(yù)測(cè)控制器，并