智能車輛避障路徑規(guī)劃及橫向控制研究.pdf

1、智能車輛是一個(gè)集各種高新技術(shù)于一體的綜合體，同時(shí)也是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分。當(dāng)前社會對于交通安全問題關(guān)注度越來越高，對智能車輛的研究也起到了極大地促進(jìn)作用，本文以視覺式導(dǎo)航智能車為研究對象，對其路徑規(guī)劃和運(yùn)動(dòng)控制關(guān)鍵技術(shù)開展研究。
　　針對智能車輛運(yùn)動(dòng)控制的特點(diǎn)，建立具有縱向、橫向、橫擺三自由度的車輛動(dòng)力學(xué)模型，在充分考慮輪胎側(cè)偏對于車輛運(yùn)動(dòng)影響的基礎(chǔ)上，將兩者相結(jié)合獲得車輛橫向動(dòng)力學(xué)模型，同時(shí)增加視覺預(yù)瞄，以便保證車輛在行駛

2、過程中能預(yù)先判斷前方路徑并獲取偏差信息，將視覺預(yù)瞄運(yùn)動(dòng)學(xué)模型與簡化后的車輛橫向動(dòng)力學(xué)模型組合構(gòu)成車輛狀態(tài)方程。
　　在信息未知的環(huán)境中，智能車輛需要規(guī)劃一條無碰撞的安全路徑，以確保車輛能夠準(zhǔn)確無誤的到達(dá)目的地，因此本文針對避障路徑的規(guī)劃開展研究，并采用人工勢場法開展路徑規(guī)劃算法研究。人工勢場法結(jié)構(gòu)簡單，時(shí)效性比較好，能夠很好的滿足智能車對于路徑規(guī)劃實(shí)時(shí)性的要求，基于車輛的轉(zhuǎn)向特性，對人工勢場法進(jìn)行改進(jìn)以滿足智能車輛對所規(guī)劃路徑的行

3、駛要求。
　　采用滑模變結(jié)構(gòu)控制與模糊控制相結(jié)合的方式來設(shè)計(jì)智能車輛的橫向控制器，將所采集到的車輛橫向偏差和方位偏差融合，選用融合后的集成偏差來構(gòu)成滑模函數(shù)，將所設(shè)計(jì)的滑模函數(shù)及其變化作為模糊控制輸入，減少模糊控制的維數(shù)，有效降低模糊控制的復(fù)雜程度，同時(shí)減弱抖振，柔化控制信號的輸入，保證轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性。
　　針對具有不同道路曲率的路況，在Matlab/Simulink環(huán)境中對智能車輛的橫向控制器進(jìn)行了仿真分析研究，主要研