基于参数时变人工势场的车道保持协调控制

作     者：王其东 魏振亚 陈无畏 谈东奎 谢有浩 WANG Qidong;WEI Zhenya;CHEN Wuwei;TAN Dongkui;XIE Youhao

作者机构：合肥工业大学汽车与交通工程学院合肥230009 安徽理工大学机械工程学院淮南232001 安徽省猎豹汽车有限公司滁州239064 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2018年第54卷第18期

页      面：105-114页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082304[工学-载运工具运用工程] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0701[理学-数学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0823[工学-交通运输工程] 

主　　题：人工势场 车道保持辅助 参数时变系统 模糊规则 协调控制 

摘      要：针对传统人工势场法应用于车道保持系统时控制精度不高的问题,提出一种基于变参数道路势场的车道保持辅助控制方法。首先考虑汽车状态对车道保持控制的影响,引入汽车纵向车速和侧向车速两个变参数用于构建道路势场函数,通过势场梯度求解期望转向角。利用轨迹预测理论确定势场函数的设计参数,再建立包含变参数的路径跟踪误差变量状态方程模型,并分析闭环控制系统的稳定性。在此基础上,设计车道保持辅助转矩控制器,并考虑控制过程中的人机协调问题,以驾驶员转矩及其意图路径为输入,利用模糊规则动态地调整辅助控制权重。基于Matlab/Simulink和CarSim软件平台对所提出的控制方法进行仿真试验,其结果表明,该方法能够有效地提升车道保持控制精度,同时获得较好的人机协调性能。在CarSim/LabView硬件在环试验台架上对该方法进行试验验证,所得结论与仿真基本一致。