无人驾驶智能车控制系统的设计研究

【摘要】现代高科技与汽车技术相结合,使无人车在未来智能交通中担任着重要角色,目前各研究学者主要将精力集中在自主控制型无人车上,其借助车载雷达、GPS、惯导与中央控制系统导引车辆实现安全行驶,中央控制系统依据检测到的路况信息发送前行、加速、转向、避让、刹车等各种指令到执行机构,由执行机构完成相应操作。本文首先对无人车建立了二自由度动力学模型,对路径追踪问题进行运动学和几何上的描述,找出了航向偏差与动力学的关系,分析了大地坐标下车辆位置判断关系,提出了位姿交替控制策略,据此设计了位姿交替控制器,完成了车辆侧向控制系统设计；结合纵向运动方程、以及车辆制动特性方程,设计了纵向控制系统组成,提出了模糊PID控制策略,针对在不同的车辆转向输出的情况下,控制不同的输出速度,实现无人驾驶智能车纵向行驶速度平滑变化。其次根据侧向控制、纵向控制单元结构及各单元设计要求,对各单元中每个模块进行了深入的研究,搭建完成了侧向控制系统及纵向控制系统硬件的设计、安装及调试。最后建立了无人车CAN总线通信平台,自主开发了无人车监控界面,编写了无人车软件程序；分别对无人车转向控制,速度控制,电压、电流、速度、角速度采集分别做了实验,实验结果表明：研究设计的无人驾驶智能车控制系统能够满足车辆控制的性能要求,无论在给定期望路径是直线还是曲线,无人车都能快速、稳定、准确完成路径跟踪控制。
【作者】吕峰；
【导师】谭宝成；
【作者基本信息】西安工业大学，控制理论与控制工程，2014，硕士
【关键词】无人车；侧向控制；纵向控制；CAN总线；

【参考文献】
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