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原文传递智能车辆侧向避撞控制方法研究

论文题名：	智能车辆侧向避撞控制方法研究
关键词：	智能汽车;侧向避撞;GPS系统;汽车电子学
摘要：	智能车辆相对于传统车辆在信息获取、环境识别等许多方面均具有优势，是未来车辆的发展方向。十字路口、三岔口等位置的侧向碰撞事故率高，风险性大，是目前重要的安全隐患。本文针对智能车辆的侧向避撞问题，从主车与对方车辆的轨迹预测、碰撞识别以及避碰控制三个方面进行了系统研究。　　本研究利用智能车辆车载毫米波雷达、全球卫星定位系统GPS、车间通信系统V2V等设备及技术，描述了获取车辆周围的环境信息及车辆状态数据的方法。并以此为基础通过坐标转换得到主车坐标系下的车辆相关状态信息，使得主车可以在自身坐标系下进行碰撞预测与状态控制。通过车辆轨迹预测算法模型对车辆未来时刻的碰撞位置进行了预测，仿真结果验证了本文建立的车辆轨迹预测模型的可行性。根据预测得到的车辆行驶轨迹、碰撞位置以及建立的主车动力学模型，提出了通过主车紧急制动进行避撞的控制算法。本文给出的这种控制算法可有效兼顾驾驶员的操控意图，并实现车辆的避撞功能。为了解决通过紧急制动进行避撞的非线性控制问题，将车辆的避撞控制问题转化为系统的镇定控制问题，给出了一种基于Backstepping的避撞控制器设计方法。为了改善紧急制动避撞控制算法带来的舒适性以及安全性差的问题，考虑依据碰撞位置预测和车速调节的侧向避撞控制方法，建立了主车及对方车辆行驶轨迹的预测模型。采用滚动时域控制思路和策略，考虑了车辆扭矩及扭矩变化量的约束，给出了一种防侧向碰撞的滚动时域优化控制方法。本文给出的这种控制方法更接近实际驾驶员的驾驶方法，可提高侧向避撞控制的舒适性和安全性。分别对给出的两种控制方法进行仿真，检验了控制方法的合理性及有效性，并结合仿真结果对不同控制算法的优缺点进行了分析。
作者：	林思雨
专业：	控制工程
导师：	王松艳
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工业大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文