基于改進(jìn)人工勢場法的車道保持系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，人們生活節(jié)奏的加快，許多駕駛員沒有豐富的駕駛經(jīng)驗(yàn)，有些駕駛員沒有良好的駕駛習(xí)慣。疲勞駕駛和駕駛時(shí)注意力不集中的情況時(shí)有發(fā)生，因此而導(dǎo)致的交通事故也屢見不鮮。開發(fā)先進(jìn)駕駛員輔助系統(tǒng)已經(jīng)變得越來越重要，其不僅僅提高人們的駕駛樂趣，也將避免更多交通事故的發(fā)生，保護(hù)了車輛乘員的安全。ADAS中有許多駕駛輔助功能，車道保持系統(tǒng)就是其中非常重要的一個(gè)，本文針對車道保持控制算法進(jìn)行深入的理論和試驗(yàn)研究。
　　論文首先介紹

2、了汽車逐漸智能化擁有勢不可擋的趨勢，進(jìn)行理論和試驗(yàn)研究具有重要的研究意義和實(shí)用價(jià)值，并對車道保持系統(tǒng)所涉及的領(lǐng)域和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行介紹。同時(shí)還總結(jié)了車道保持控制算法和其硬件在環(huán)試驗(yàn)平臺(tái)在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。
　　在MATLAB/Simulink中建立駕駛員模型，以及車-路相對位置模型，在CarSim中進(jìn)行車輛參數(shù)、仿真工況以及與Simulink的連接設(shè)置，構(gòu)建閉環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，為控制算法的設(shè)計(jì)改進(jìn)和驗(yàn)證提供了平臺(tái)。
　　其次，

3、在不增加車輛機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，為實(shí)現(xiàn)車道保持系統(tǒng)的主動(dòng)轉(zhuǎn)向功能，使用EPS中的電機(jī)作為轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)。為合理安排電機(jī)的工作，防止兩功能的沖突，進(jìn)行車道保持的協(xié)調(diào)控制設(shè)計(jì)，以及介紹了電機(jī)處于主動(dòng)轉(zhuǎn)向模式下的工作原理和控制方法。
　　再次，針對偏差反饋PID控制的車道保持系統(tǒng)的跟蹤精度不高的問題，提出了人工勢場法。將兩種方法做仿真比較，結(jié)果顯示，人工勢場法能在一定程度上提高車輛的路線跟蹤精度。之后分析車輛車速對勢場構(gòu)建有一定的影響，當(dāng)其他情

4、況相同時(shí)，車速越大車輛所具有的勢能越大，危險(xiǎn)程度也就越高。而為了避免車輛發(fā)生較大偏差，進(jìn)一步提高車輛的安全性和車道保持效果，提出了車道安全邊界線，在勢場中加入了安全邊界線對車輛的斥力場。由此，建立了包含車速和邊界線作用的新勢場。
　　最后，為了驗(yàn)證所提蹦控制算法的有效性，以及對比幾種控制算法的控制效果，進(jìn)行了Simulink和CarSim的聯(lián)合仿真，并搭建了硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)平臺(tái)。仿真和試驗(yàn)結(jié)果表明，電機(jī)的工作模式協(xié)調(diào)控制的正確性，