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四轮转向智能车辆的避障自适应控制研究
| 论文题名： | 四轮转向智能车辆的避障自适应控制研究 |
| 关键词： | 智能车辆;路径规划;自适应控制;操纵稳定性;四轮转向技术 |
| 摘要： | 智能车辆的研究一直致力于提高车辆行驶的安全性、灵活性、稳定性以及人机交互性等方面，它利用现代传感技术获取车辆自身状态信息及外部道路环境信息，进行规划决策而实现主动寻迹以及有效避障等。四轮转向控制技术是在车辆行驶转向过程中，通过加入后轮辅助转向控制，增强车辆高速行驶的操纵稳定性及改善车辆低速行驶时的机动灵活性。 本文将四轮转向技术与智能车辆的研究相结合，对车辆的避障自适应控制进行了研究。首先学习了一般路径规划方法，在此基础上提出本文的避障路径规划问题，并针对车辆行驶中的障碍环境类型，结合车辆在实际行驶中常遇状况，将避障环境模型为两大类。根据实际的驾车理念和运行方式，从四轮转向技术控制前后轮转角思想出发，依据不同的避障环境模型，分别对相应环境下的避障路径进行了分析及规划。 文章在避障环境模型分类及路径规划的基础上，对避障自适应控制思想作了整体设计，并运用传感器信息检测技术，提取并处理避障过程中的障碍物距离及边缘信息。结合四轮转向控制系统在不同模式下的转弯特性，确定车辆自适应控制策略。建立四轮转向车辆二自由度运动学及动力学模型，提出后轮转向控制方法，运用基于参数自调节模糊PID控制方法，设计四轮转向车辆避障路径控制器，并对其进行仿真。 为进一步实现四轮转向智能车行驶中的避障自适应控制方法，本文的实验部分以一台装有多传感器的四轮转向模型小车为载体，分不同功能模块对硬件控制系统的设计及方案作了详尽说明，并制作完成了硬件电路控制器。在控制系统的软件部分，本文搭建了程序设计总体架构并提出设计方案，介绍了软件开发平台的同时对实验过程中的容易遇到的问题及其解决方案作出总结。 最后对控制器各部分基础功能模块进行了开发调试及实验，完成基本小车行驶控制功能实验验证。 |
| 作者： | 尚君 |
| 专业： | 机械工程;车辆工程 |
| 导师： | 杨志刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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