原文传递
智能驾驶车辆横向运动控制及监控研究
| 论文题名： | 智能驾驶车辆横向运动控制及监控研究 |
| 关键词： | 智能驾驶车辆;横向运动;反馈控制器;鲁棒观测器 |
| 摘要： | 作为智能交通系统中最重要的研究方向，智能驾驶车辆是一个高度复杂的综合系统。人们对交通系统要求的提高，极大地促进了智能驾驶车辆的发展。本文以智能车辆横向运动为研究对象，对横向控制的数学模型、控制要求、常用的控制设备和控制算法等内容进行了分析研究。 针对智能车辆沿指引路径行驶的特点，在分析横向运动常用参数的情况下，有相关研究者建立了典型的三自由度车辆横向运动模型，列出了状态方程。论文中分析当前四轮转向车辆的技术特点，总结四轮转向系统的相关内容。显然，智能驾驶车辆（四轮转向）需要设计良好的控制器以使得车辆满足自动驾驶的目的。本文尝试用LMI线性矩阵不等式分析的方法，设计一种状态反馈控制器，并通过MATLAB/Simulink的仿真分析，证明了控制性能的可靠性。考虑智能车辆横向运动过程中，各个参数在硬件条件下观测的困难，尝试建立了一种H∞鲁棒观测器，使得在车辆行驶过程中为各种执行、控制等设备提供可靠的参数值，并在设计观测器的基础上，设计了一种基于观测器的输出反馈控制器，并对控制器进行MATLAB/Simulink的仿真分析，证明了观测器和基于观测器的输出反馈控制器的有效性。两种控制器的仿真过程中都同时考虑了不同道路附着系数、不同行驶速度条件下的控制性能。通过对比分析两种控制器的设计和仿真结果，可以看到状态反馈控制器结构简单，并对车辆横向运动控制性能良好，只是控制的稳定性稍差;基于观测器的输出反馈控制器控制性能良好，控制效果稳定，不会出现震荡现象，但是在车辆高速运行、小附着道路系数的条件下，控制器调节时间较长，此情况下的控制效果不是太理想。在实际的智能车辆控制器的选择中，我们可以考虑各个控制器性能的优缺点，有针对性的进行选择，进而达到我们想要的控制效果。 |
| 作者： | 牛华岭 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 马淑华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
