無人駕駛汽車的路徑規(guī)劃與跟隨控制算法研究.pdf

1、汽車已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钆c生產(chǎn)中必不可少的交通工具，為人類帶來方便的同時，但也帶來交通安全方面的問題。由于無人駕駛技術(shù)能提高道路交通的安全性，逐漸引起專家學(xué)者的關(guān)注，并成為汽車領(lǐng)域的一個研究熱點。其核心技術(shù)主要有環(huán)境感知、路徑規(guī)劃與跟隨控制。因此，本文針對無人駕駛技術(shù)中的路徑規(guī)劃及跟隨控制技術(shù)進行了研究，主要完成了以下工作:
　　(1)針對原智能水滴算法在規(guī)劃路徑時存在路徑曲折、計算時間長的缺點，本文分別對原算法的概率選擇策略和泥

2、沙變量的更新機制做出了改進。將改進后的智能水滴算法與其他群落算法的規(guī)劃結(jié)果進行對比，結(jié)果表明改進后水滴算法規(guī)劃的路徑質(zhì)量得到提高，規(guī)劃效率也得到提升。
　　(2)為實現(xiàn)汽車自動跟隨路徑的功能，本文運用多點預(yù)瞄與滾動優(yōu)化相結(jié)合的模型預(yù)測控制算法設(shè)計了汽車的跟隨轉(zhuǎn)向控制模型。在雙移線工況下進行了多組速度的跟隨實驗，結(jié)果表明該控制器跟隨路徑的誤差小，對速度的適應(yīng)性強。與Carsim控制器的跟隨結(jié)果相比，其跟隨效果更好。
　　(3)

3、汽車定速巡航模式下突然轉(zhuǎn)向時，汽車將有可能發(fā)生失穩(wěn)的情況。為此，本文基于多點預(yù)瞄的思想實現(xiàn)了自適應(yīng)的速度規(guī)劃功能。該方法可實時預(yù)測出前方的上限速度，運用二次規(guī)劃計算出自適應(yīng)的目標速度。并通過評價函數(shù)的最優(yōu)化，實現(xiàn)對目標速度的跟隨控制。雙移線工況仿真實驗的結(jié)果表明該速度控制算法能夠有效控制汽車避開危險速度區(qū)域，從而提高行駛安全性。
　　(4)為了驗證模型預(yù)測轉(zhuǎn)向控制與自適應(yīng)速度控制綜合控制汽車行駛的可行性，在繞樁測試的多彎道工況中進