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考虑驾驶行为与威胁评估的汽车主动避撞控制方法
| 论文题名： | 考虑驾驶行为与威胁评估的汽车主动避撞控制方法 |
| 关键词： | 汽车驾驶;主动避撞控制;驾驶员行为;威胁评估;行车安全 |
| 摘要： | 汽车主动避撞控制技术一直以来都是保证驾驶员行车安全的研究热点。针对目前主动避撞控制技术对考虑驾驶员的特性、避撞模式切换等问题的研究较少，本文为了提高汽车主动避撞控制的性能，对驾驶员行为、碰撞威胁评估、避撞模式切换以及主动避撞控制等方面进行了一定的研究。 首先建立了纵向制动避撞的发动机逆模型和制动系逆模型，在节气门与制动压力的控制逻辑切换下，实现对节气门和制动压力的控制。同时建立了横向换道的三自由度车辆动力学模型和轮胎动力学模型，通过的一定的简化，得到可以用于横向避撞控制的基础模型。 为了实现汽车纵向制动避撞，构建了上层控制器，采用了基于模糊逻辑控制的方法，得到的期望制动减速度作为下层控制器的输入，其中下层控制器采用的是PID的控制方法。对于横向换道避撞，设计了基于五次多项式的换道轨迹和基于模型预测的轨迹跟踪控制器，轨迹规划保证了横向加速度最大值设定在严苛换道范围内，控制器设计则需要转化为标准的二次规划问题来求解，考虑多种约束条件，保证了横向避撞的稳定性和安全性。 然后考虑了驾驶员行为对避撞模式决策的影响，设计了考虑车辆动力学和驾驶员偏好的碰撞威胁评估模型，将驾驶员的潜在的规避操作进行建模、参数化和近似化，为了评估驾驶员的制动和转向动作是否合理，最后基于碰撞时间模型和设计的纵横向避撞阈值，设计了避撞模式的切换策略，保证了对不同工况进行合适的避撞控制。 最后搭建了驾驶模拟器LogitechG29与PreScan、CarSim和Simulink三个软件的连接来进行半实物仿真，在不同的驾驶员规避动作和不同行驶工况下，验证了主动避撞控制的功能实现情况和避撞控制性能的有效性。 |
| 作者： | 薛天雨 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 朱波;王泽兴 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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