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自动泊车系统规划设计与跟踪控制仿真研究
| 论文题名： | 自动泊车系统规划设计与跟踪控制仿真研究 |
| 关键词： | 自动泊车系统;规划设计;跟踪控制;模拟仿真 |
| 摘要： | 在智能化成为了各行各业争相发展的一个重要发展战略方向的今天，车辆智能化也成为汽车行业研究的热点方向，而作为车辆智能化发展中低速自动驾驶闪光点之一的自动泊车技术，自然成为了各大主机厂、智能驾驶技术供应商和高校关于智能驾驶的研究热点；同时，随着城市停车难问题愈发凸显，车主们对于泊车系统的需求也愈发强烈，这也加速了自动泊车技术的发展。自动泊车系统由车位检测、路径规划和路径跟踪控制三个大模块组成，本文以某款汽车参数为载体，对这三部分进行了研究分析，并着重对泊车系统的路径规划和路径跟踪控制展开了研究分析。 在车位检测方面，本文首先分析对比了市面上常见的各种传感器在自动泊车系统车位检测方面的优缺点，并基于超声波雷达介绍自动泊车系统中车位检测传感器的工作原理，并分析了超声波雷达在车位检测模块中存在的缺点，其次引入了融合摄像头的车位检测方法，并经过实车验证，证明该方法比传统单纯使用超声波雷达的车位检测技术更加符合泊车安全约束，提高了车辆避障的实时性；同时根据阿克曼转向原理，建立了基于运动学的车辆模型。 在路径规划方面，本文采用逆向行驶的方法，首先对于路径规划的前置条件进行了分析，包括计算出各个时刻车身的位置，求取了车身各个关键点的坐标，并基于几何的方法，分别规划了单步式平行泊车和两步式平行泊车的路径，同时对于使用单步式平行泊车路径规划方法所需的最小车位大小进行了分析计算；对于垂直泊车路径规划，本文同样基于几何的方法设计了单步式垂直泊车路径规划，同时针对垂直泊车工况，车辆起始位置的不同，设计了优化的单步式垂直泊车路径规划。最后，使用Matlab对平行和垂直两种泊车工况进行仿真分析，验证了规划方法的可行性。 在路径跟踪控制方面，本文首先介绍了模型预测控制算法，接着基于模型预测控制算法设计了泊车系统的路径跟踪控制器，最后基于carsim和simulink联合仿真，验证了基于模型预测控制算法设计的路径跟踪控制器的可行性。 |
| 作者： | 肖淳 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 张学习;卢嘉敏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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