無人駕駛汽車轉向控制方法及研究.pdf

1、隨著科學技術的不斷發(fā)展和人們的生活水平的不斷提高，越來越多的家庭擁有了汽車，促使汽車的數量急劇增加，導致交通環(huán)境不斷惡化。同時駕駛員的狀態(tài)決定著車輛的行駛狀況，成熟的無人駕駛汽車控制系統(tǒng)比參差不齊的駕駛員駕駛技術更加可靠，能有效緩解交通壓力，減輕駕駛員工作負荷，提高道路的利用率。無人駕駛汽車轉向控制在整個無人駕駛技術中起著舉足輕重的作用，好的轉向控制系統(tǒng)能使無人車能夠依據輸出轉角在轉彎和掉頭時能夠正常行駛。
　　本文針對無人車的轉

2、向控制系統(tǒng)展開研究，根據實際道路情況，設計了在轉彎和掉頭時能很好進行轉向的控制器。為使無人駕駛汽車的電子地圖能幫助無人駕駛汽車在遵守交通法規(guī)的前提下，在道路上能夠安全暢通的行駛，在建立無人駕駛汽車的電子地圖時，將交叉路口的連接關系進行了細化，主要是建立符合交通法規(guī)的車道之間的連接關系，包括同一路段不同車道之間用變道路點進行連接，在轉向路口時，建立了轉向路點用于不同路段不同車道之間的聯系。同時建立了同一路段同一車道之間的聯系。在路點之間的

3、關系建立完成以后，用迪杰斯特拉(Dijkstra)算法，運用Visual Studio編程軟件編寫了適用于無人駕駛汽車的最短路徑規(guī)劃的程序。對于地圖中的坐標信息，目前民用地圖中的坐標數據和未經過偏移的WGS84經緯度坐標不能用于無人車實時姿態(tài)計算的數據，所以本文將WGS84坐標系下的路點通過投影變換為適用于無人車的平面坐標。
　　在建立無人駕駛的電子地圖的基礎上，無人車的轉向控制系統(tǒng)依據規(guī)劃好的路徑，在直線和變道行駛時，通過實時計

4、算無人車距目標路徑的橫向偏差以及距離目標路點的角度偏差，將橫向偏差和角度偏差作為轉向控制器的輸入，在轉向時為防止橫向偏差和角度偏差數據超出物理論域而導致決策錯誤，在轉向控制系統(tǒng)中設計了橫向偏差和角度偏差量化因子模塊，將取值限定在了模糊論域之中，避免了在一些特殊路段由于數據超出論域而導致決策錯誤，經過二者的量化因子作用后再輸入到橫向控制器中，最后經過比例因子輸出轉角;在交叉路口轉彎或者掉頭時，將路點轉換為車體運動坐標系中的坐標值以計算前輪