無人車運動控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、無人駕駛智能汽車旨在將定位與導(dǎo)航、環(huán)境感知、智能決策、控制工程等多個學(xué)科的前沿技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)汽車上面，從而提高車輛的智能化程度。在無人駕駛汽車的多項單元技術(shù)中，車輛運動控制技術(shù)是實現(xiàn)車輛穩(wěn)定可靠自主駕駛的基礎(chǔ)，并且未知路況下的高精度速度跟蹤和軌跡跟蹤一直是研究的重點和熱點。
　　論文將車輛的運動控制系統(tǒng)分解為縱向運動控制子系統(tǒng)和橫向運動控制子系統(tǒng)。針對縱向運動控制系統(tǒng)中的油門控制，設(shè)計了一種融合道路坡度信息的增量式PID控制算法，

2、解決了智能汽車在較大坡度路面上縱向速度控制偏差過大的問題。在對駕駛員的行為習(xí)慣進行分析的基礎(chǔ)上提出了模糊分級式的車輛制動控制算法，將一個控制周期內(nèi)車輛的速度偏差和速度偏差變化量分別乘以相應(yīng)的比例系數(shù)，然后進行均勻模糊量化，最后通過查模糊控制規(guī)則表得到輸出量，將該輸出量經(jīng)過分檔控制規(guī)則調(diào)整后得到實際控制量，并將該輸出量作為油門控制和剎車控制的切換判據(jù)。
　　針對于車輛的橫向運動控制易受到縱向速度和道路曲率等因素干擾的問題，采用二自由

3、度動力學(xué)模型來描述車輛的運動，并采用航向預(yù)估算法對車輛進行橫向運動控制，將智能汽車的航向變化趨勢作為控制偏差輸入到橫向運動控制器中，利用航向的變化趨勢來引導(dǎo)控制器的輸出，進而消除了道路曲率等因素對橫向運動控制的干擾。
　　論文依托線控改造后的車輛平臺對本文中的控制算法進行了精度和可靠性測試。在緊急停車、變更車道、環(huán)行軌跡跟蹤行駛這三種場景下對車輛的速度跟蹤和軌跡跟蹤性能展開測試，并對測試結(jié)果進行了分析，驗證了論文所述算法的有效性和