检索结果-南通市图书馆

计算机工程与应用 2023年第4期59卷 297-302页

作者：詹瑞典黄经伟张学习肖淳侯帅蔡述庭广东工业大学先进制造学院广州510006 广东工业大学自动化学院广州510006

自动泊车作为智能汽车自动驾驶技术的一个关键组成部分,已成为业界关注和研究的热点。现有的自动泊车系统都是基于倒车实现,而大多数新型电动汽车充电口安装在车头,因此设计了车头泊入的泊车新方法。该方法首先对车辆进行运动学建模,然... 详细信息

自动泊车作为智能汽车自动驾驶技术的一个关键组成部分,已成为业界关注和研究的热点。现有的自动泊车系统都是基于倒车实现,而大多数新型电动汽车充电口安装在车头,因此设计了车头泊入的泊车新方法。该方法首先对车辆进行运动学建模,然后根据汽车与车库的相对位置基于几何推导进行路径规划,最后利用PID对泊车过程进行跟踪控制。采用PID路径跟踪控制算法与现有泊车跟踪控制算法相比较,有效简化了算法结构,克服了“计算爆炸”的问题,具有较强的鲁棒性,符合现有新型电动汽车车头泊入的需求。使用Matlab和CarSim联合仿真实车参数模型车的运动学模型,完善了传统泊车过程模型的运动仿真分析,仿真结果验证了所设计的跟踪控制方法的有效性。

关键词：电动汽车车头泊入路径规划 PID跟踪控制联合仿真

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基于车头泊入的泊车路径规划和跟踪控制研究

基于车头泊入的泊车路径规划和跟踪控制研究

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作者：黄经伟广东工业大学

学位级别：硕士

随着我国汽车保有量的不断上升,城市的泊车空间变得越来越紧缺,泊车环境也愈发严苛,特别是在大城市中,安全泊车已经成为困扰人们的问题之一,在交通事故中,因为泊车失误导致的交通事故也屡见不鲜。作为自动驾驶汽车的重要组成部分之一,... 详细信息

随着我国汽车保有量的不断上升,城市的泊车空间变得越来越紧缺,泊车环境也愈发严苛,特别是在大城市中,安全泊车已经成为困扰人们的问题之一,在交通事故中,因为泊车失误导致的交通事故也屡见不鲜。作为自动驾驶汽车的重要组成部分之一,自动泊车系统在汽车发展行业一直具有广泛的应用前景,也是当前研究自动驾驶以及汽车智能化技术领域的热点。当前自动泊车系统仍存在几个明显缺点:首先,现有自动泊车系统都是基于倒车实现,而部分新型电动汽车充电口安装在车头,采用倒车入库会存在充电线太短无法充电的问题,即使充电线够长也存在拉伸太长存在安全隐患的危险,因此现有基于倒车实现的泊车方法并不适合部分电动汽车;其次,在现有自动泊车系统参考路径的规划及研究开发中,并没有能够充分综合考虑车辆的转向制动约束能力和车辆初始动态位姿条件,而且系统规划出来的参考路径中存在着曲率不连续等潜在问题,这些潜在问题可能都会影响实际车辆的跟踪效果;另一方面,现有跟踪控制器控制效果受车速影响较大,对于轨迹跟踪控制方法需要同时控制车速和方向盘转角。若车速误差较大或方向盘转角误差较大都会直接影响轨迹跟踪效果;最后,现有的泊车系统研究中,在仿真方面仍存在采用单一软件如MATLAB进行模拟的情况,这往往会简化了车辆的模型,降低了仿真精度,使实车测试环节出现诸多问题。针对现有泊车系统存在的问题,本文设计了一种新型的泊车方法,主要内容如下:（1）提出了一种基于车头泊入的新型泊车方法,使之更适用电动汽车,通过几何法确定了泊车过程的极限位置,并结合泊车过程中可能存在的碰撞障碍分析泊车起始点的可行区域。（2）根据车辆的运动约束,车辆起始点和停车点的规范性约束,以及环境障碍约束设计泊车路径,通过采用4次5阶B样条曲线拟合设计的泊车路径的方法,使设计的泊车路径满足路径曲率、汽车方向盘转向角速度连续变化的同时,又能避免泊车环境存在的碰撞可能。（3）采用MPC控制器控制车辆跟随参考路径,提高泊车过程的跟踪精度,并与LQR和PID控制器做出比较,阐述该控制器的优越性。（4）采用结合了Car Sim车辆模型和Simulink模型的联合技术进行模拟仿真实验,通过在Car Sim模型系统中通过搭建车辆模型,以及在Simulink中分别搭建车辆路径规划模型和车辆跟踪控制器模型等手段进行车辆泊车系统的联合仿真,准确地分析自动泊车过程中车辆的运动状态。通过实验结果表明,所规划的路径满足泊车过程的非线性约束,采用的MPC控制器能够较好地跟踪所规划的路径且控制效果明显高于LQR和PID控制器。

关键词：自动泊车车头泊入路径规划路径跟踪联合仿真

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基于样条理论的车头泊入路径规划

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重庆理工大学学报（自然科学） 2023年第7期37卷 62-69页

作者：詹瑞典冯和恺张学习黄经伟李浩广东工业大学先进制造学院广州510006 广东工业大学集成电路学院广州510006 广东工业大学自动化学院广州510006

针对大多数新型电动汽车充电口安装在车头的情况,提出了一种基于多项式的约束优化模型和B样条形曲线优化车头泊入的泊车新方法。分析车头泊入泊车过程中前进和后退2个阶段的轨迹曲线,计算出在2个阶段转换时汽车的停车点以及姿态。基于... 详细信息

针对大多数新型电动汽车充电口安装在车头的情况,提出了一种基于多项式的约束优化模型和B样条形曲线优化车头泊入的泊车新方法。分析车头泊入泊车过程中前进和后退2个阶段的轨迹曲线,计算出在2个阶段转换时汽车的停车点以及姿态。基于泊车过程中存在的可能性碰撞点,以及车辆的转向制动约束能力等车辆自身参数约束,建立了泊车规划路径的多项式多约束方程,有效改变车辆初始位姿特征与规划路径起始点位姿特征不符等潜在问题。通过B样条曲线优化路径,解决曲率不连续问题,减少了泊车时间,提高了效率。利用Matlab软件非线性约束优化函数求得轨迹控制点,得出符合约束条件的轨迹曲线。实验结果表明,结合样条理论和多约束方程所规划的路径可实现车辆无碰撞泊车入位,满足曲率连续性要求,避免车辆存在原地转向等问题。

关键词：自动泊车车头泊入路径规划样条理论多约束

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