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基于多传感器信息融合的自动泊车系统研究
| 论文题名： | 基于多传感器信息融合的自动泊车系统研究 |
| 关键词： | 自动泊车系统;信息融合;多传感器;车位识别;路径跟踪 |
| 摘要： | 当前汽车智能化技术飞速发展，自动泊车系统作为智能汽车的重要组成部分，深受国内外科研和工程技术人员的关注。现有自动泊车系统仍存在无法识别不规则停车位，泊车精度不高的问题。为解决目前自动泊车系统存在的问题，本文通过研究基于多传感器信息融合的自动泊车系统关键技术，以提高自动泊车系统的智能化程度和不规则停车位资源的利用率。本文主要从车位识别技术、路径跟踪控制技术、自动泊车系统架构设计和功能规范三个方面开展研究，并通过实车试验来检验本文设计的自动泊车系统性能。 首先，研究了车位识别技术。搭建了多传感器环境感知架构，超声波雷达探测车位垂直纵深、里程计测量车位水平长度、摄像头检测侧方停靠车辆的轮毂。通过多传感器信息融合，建立停车位辨识模型，利用模糊推理，借鉴熟练驾驶员人工选择车位情况，使车位识别技术能自动识别规则和不规则停车位类型。通过仿真分析，验证所提出的车位识别技术的有效性。 其次，研究了路径跟踪控制技术。针对泊车效率和泊车精度有待提升的问题，基于动态系统全局渐进稳定理论，提出一种采用双曲正切函数设计的滑模变结构控制。将车辆运动学模型的跟踪控制器系统转换成含有位置控制器和姿态控制器的双闭环级联子系统，并设计一种指数和幂次相结合的趋近律，使泊车跟踪路径在有限时间内达到快速收敛。通过仿真分析，验证设计的路径跟踪技术的良好效果。 然后，根据所提出的车位识别技术和路径跟踪控制技术的需求，搭建自动泊车系统硬件架构。分别对环境感知模块、决策模块、执行模块、通信模块进行详细设计，并对4个模块在自动泊车各阶段的功能规范进行分析。 最后，根据自动泊车系统硬件架构要求对实验车辆进行改装，并进行实车试验。研究并测试了底层电气系统的稳定性和环境感知架构对环境的感知性能、对寻库运动过程带来的车位边界误差进行修正标定、验证基于多传感器信息融合的车位识别技术的有效性、基于滑模控制的路径跟踪控制技术的跟踪效果，并最后进行了系统适用性测试。试验结果表明，本文设计的自动泊车系统关键技术可以识别出包括不规则停车位场景在内的复杂停车位类型，且泊车精度高，能够有效提高现有自动泊车系统的性能。 |
| 作者： | 沈峥楠 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 江浩斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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