純電動(dòng)汽車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽車保有量迅速增長(zhǎng)，致使交通安全事故日益增多，汽車尾氣污染問(wèn)題也越發(fā)嚴(yán)重。據(jù)相關(guān)部門對(duì)近年來(lái)交通安全事故的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，繁雜的駕駛操作和復(fù)雜的駕駛環(huán)境是導(dǎo)致交通安全事故的關(guān)鍵原因。自動(dòng)駕駛技術(shù)是將“人”從駕駛?cè)蝿?wù)中分離出來(lái)，從而有效地避免了因駕駛員的判斷錯(cuò)誤或者操作失誤引起的交通安全事故。因此，如何在復(fù)雜的行車環(huán)境中成功規(guī)劃出一條可通行的路徑，以及如何控制車輛對(duì)規(guī)劃的路徑平穩(wěn)而準(zhǔn)確的跟蹤具有十分重要的

2、理論研究意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　本文的主要研究工作有:
　　路徑規(guī)劃選擇為人工勢(shì)場(chǎng)法。采用了MATLAB/GUIDE軟件編寫了可視化界面，通過(guò)可視化界面為傳統(tǒng)人工勢(shì)場(chǎng)法輸入多個(gè)障礙物的位置信息。為了使本用于低速機(jī)器人的傳統(tǒng)人工勢(shì)場(chǎng)法適用于車輛的路徑規(guī)劃，以二自由度整車模型為研究對(duì)象，采用了一種基于車輛轉(zhuǎn)彎半徑限定的方法改進(jìn)傳統(tǒng)人工勢(shì)場(chǎng)法。仿真結(jié)果表明:對(duì)于直線形、折線形、曲線形和正方形的障礙物，改進(jìn)型人工勢(shì)場(chǎng)法都能很好的適

3、應(yīng)。
　　路徑跟蹤控制器基于干擾觀測(cè)器進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇了具有對(duì)參數(shù)攝動(dòng)和干擾不敏感的滑模控制理論，趨近律采用指數(shù)趨近律，采用飽和函數(shù)法消除抖振，控制量是轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角，跟蹤量是橫向位移和速度。定速巡航控制器采用增量式PID控制算法，以期望巡航速度和實(shí)際車輛速度的差值作為控制輸入，對(duì)車速進(jìn)行控制。
　　以測(cè)試道路相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，采用三階曲線擬合的方式，建立了雙移線和蛇形線測(cè)試道路模型。然后分別以雙移線路徑、蛇形線路徑和避障路徑為期望

4、路徑，對(duì)路徑跟蹤控制器的路徑跟蹤和速度跟蹤性能進(jìn)行仿真分析。仿真結(jié)果顯示:路徑跟蹤偏差分別保持在0.03m、0.02m和0.04m以內(nèi)，速度偏差偏差分別保持在0.14m/s、0.04m/s和0.99m/s以內(nèi);轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角分別保持在0.89rad、0.31rad和2.85rad以內(nèi);橫向速度保持在1.71m/s、0.85m/s和3.56m/s以內(nèi);橫擺角速度保持在0.39rad/s、0.16rad/s和1.06rad/s以內(nèi);跟蹤精度和穩(wěn)