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基于四轮转向车辆垂直泊车策略研究
| 论文题名： | 基于四轮转向车辆垂直泊车策略研究 |
| 关键词： | 汽车驾驶;四轮转向;垂直泊车;动力学模型 |
| 摘要： | 汽车自诞生之日起，经过了百年发展，成为一个国家工业文明的象征。现代汽车已经不仅仅是简单的底盘、车身、发动机和电的堆砌，更承载了大量先进的电子设备。汽车智能化和轻量化已经是不可逆转的方向，人们从简单枯燥的驾驶行为中解放出来，充分享受科技和驾驶带给现代文明的乐趣。本文主要研究内容是:基于四轮转向的智能小车在接近垂直泊车位时，能够按照预先规划的路径自动泊车的问题。 本文以实验室四轮转向模型小车为研究载体，建立简化后的汽车二自由度转向动力学模型，运用数学公式和几何关系运算得到小车的运动学表达式。对泊车路径规划进行了简单的阐释，比较了神经网络算法，遗传算法和模糊逻辑算法的优劣，确定了基于路径规划的垂直泊车策略，并对泊车动作进行分布描述。接下来建立四轮转向小车的动力学模型，得出了小车的二自由度动力学表达式，通过对小车垂直泊车路径的规划，给出了垂直泊车位四轮转向小车的泊车路径图，在Matlab/Simulink环境下进行仿真，对PID的机理和作用进行了简单的分析，设计出了PID控制器，模糊规则表，仿真结果显示路径规划的跟踪效果比较好。进一步对模型小车的核心控制器件进行选型，设计出了电子控制单元的硬件结构，有电源模块，电机驱动控制模块，超声波和红外线测距模块，无线通信模块以及CAN通信模块，通过测距传感器测量泊车位信息，然后由控制系统经过处理后发送控制指令给小车的执行机构，简单的说明了印制PCB电路板的注意事项，设计出了智能小车控制核心的电路板。最后，设计四轮转向小车的控制系统软件部分，对μC/OS-Ⅱ操作系统的特点和在单片机中的应用进行了简单的介绍。主函数调用模块流程图，转角信号数据采集流程图，速度信号采集部分，电机控制部分的软件设计流程图，对不同转向模式下的电机控制方法进行了分析比较，由于时间和实验条件有限，仅对四轮小车的部分硬件模块进行实验和开发调试，基本完成基于四轮转向小车的垂直洎车路径规划的设计工作。 |
| 作者： | 王茂辉 |
| 专业： | 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： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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