基于路徑規(guī)劃的平行泊車控制系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、日益擁堵的城市車道，不斷惡化的泊車環(huán)境為駕駛員泊車帶來了巨大的挑戰(zhàn)。正因為如此，越來越多的專家學(xué)者投入到了自動泊車系統(tǒng)的研究與開發(fā)中，將車輛運動學(xué)研究與電子控制技術(shù)相結(jié)合，試圖提出安全、準(zhǔn)確、快速的解決方案，自動控制車輛準(zhǔn)確地泊入預(yù)定車位，從而降低因駕駛員自主泊車所可能發(fā)生的碰撞等交通事故的概率。本文依托清華大學(xué)蘇州研究院基金項目“自動泊車系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究”，以試驗車輛東風(fēng)風(fēng)行景逸X5為研究載體，針對平行泊車這一特定的洎車工況展開

2、探討，對自動泊車的三大核心問題:路徑規(guī)劃、傳感器系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與處理、車輛控制進行了詳細(xì)的分析與研究。研究目的在于設(shè)計并開發(fā)出一款自動泊車控制器，在合理的泊車位下能較好地實現(xiàn)泊車入位功能。
　　本文首先建立合適的坐標(biāo)系，依據(jù)阿卡曼轉(zhuǎn)向原理對車輛的運動過程進行詳細(xì)的分析。通過轉(zhuǎn)向?qū)嶒灤_定了方向盤與車輪之間的轉(zhuǎn)向傳動比，得到實時轉(zhuǎn)彎半徑與反向盤轉(zhuǎn)角的對應(yīng)關(guān)系，為隨后的轉(zhuǎn)向控制奠定基礎(chǔ)。然后，對平行泊車過程中的幾何關(guān)系進行了推導(dǎo)，提出了易

3、于工程實現(xiàn)的最小半徑逆推法，對泊車的路徑進行了規(guī)劃。同時，以此為基礎(chǔ)，對圓弧直線法及反復(fù)式泊車法進行了分析與仿真，仿真結(jié)果表明兩種方法均可實現(xiàn)車輛泊車入位，車位內(nèi)多次反復(fù)式泊車方法可一定程度上減小對泊車位大小的需求。考慮到車輛自身約束，采用樣條函數(shù)對規(guī)劃軌跡進行了優(yōu)化，解決了相切點處曲率不連續(xù)的問題。其次，根據(jù)泊車軟件控制需求，合理配置系統(tǒng)資源，對各個軟件子模塊及控制算法進行正向開發(fā)，設(shè)計了完整的軟件實施方案。以實驗車輛景逸X5為泊車實