辅助泊车系统仿人决策与控制研究

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hpsjsj
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
辅助泊车系统(Parking Assist System, PAS)是先进驾驶员辅助系统的重要成分,是无人驾驶技术的必要功能组成。辅助泊车系统可以辅助驾驶者安全、准确、快速地完成泊车,减轻驾驶员的压力,降低泊车过程中因误操作引发交通事故的概率,减免不必要的损失。同时辅助泊车系统的开发与推广,对未来无人驾驶技术应用具有重要的推动作用,适应车辆电控系统发展的趋势。辅助泊车系统的主要功能是通过感知环境信息与车辆状态,在泊车过程中代替驾驶员完成方向控制的车辆操作,辅助驾驶员控制汽车倒驶进入指定车位。作为新兴的驾驶员辅助控制系统,辅助泊车系统是车辆智能化发展必备的控制系统。目前大多研发机构将其作为独立电控单元进行开发,久之势必面对与其他先进底盘电控系统一体化控制的困境。同时高成本传感器的使用,使研究成果在投产应用方面存在很大阻力。考虑研究能与现有的驾驶员模型理论相统一的辅助泊车系统决策与控制算法,本文将驾驶员模型扩展至倒向泊车作为研究的基本出发点。同时在受试车辆当前所具备的传感器条件下,实现辅助泊车系统的功能,将低成本辅助泊车系统的实际应用作为研究的尝试方向。本文在重点实验室驾驶员模型的基础上,通过对驾驶员泊车行为采集与分析,构建了基于模糊层次分析法的泊车轨迹动态决策方法,以及车辆泊车方向PID控制模型,形成以仿人决策与控制算法为核心的辅助泊车系统。通过CarSim/LabVIEW联合仿真的多工况试验验证,并最终将此系统应用到实际车辆上,且顺利完成泊车试验。现将本文研究的主要工作总结如下:首先,分析驾驶员泊车操作行为特点,作为设计仿人决策与控制单元的理论基础。为了寻求驾驶员泊车操作的共性特点,设计并完成了记录驾驶员泊车操作行为的试验。通过车辆的CAN总线系统将传感器感知的信息保存并进行择取,结合泊车间接参与者的主观评测,参考泊车经验,寻求驾驶员泊车操作的一般规律,以此为依据得出车辆泊车的参考路径。其次,参照对驾驶员泊车行为特性的分析结果,提出了仿人轨迹决策和方向控制的算法框架。在驾驶员预瞄跟随动态校正理论基础上,根据泊车操作的特点,使用模糊层次分析法对待决策轨迹点进行选取。通过引入安全性、一致性和工效性模糊评价指标,动态决策出泊车轨迹及其对应的最优预瞄侧向加速度;在驾驶员低速方向控制模型的基础上,开发泊车方向PID控制器,并建立泊车轨迹与预期重合度的二次型性能指标,通过遗传算法对PID参数加以优化。最后,在CarSim仿真环境下进行泊车实验,验证了仿人决策与控制体系的可行性。在实际车辆泊车的应用中,通过卡尔曼滤波方法对轮速进行处理,估算车辆的行驶速度与横摆角速度,建立车辆状态估算模型。通过LabVIEW软件编写实车控制算法程序并开发了泊车显示界面,完成装载并进行实车场地试验,该系统最终顺利完成辅助泊车功能。
其他文献
当前社会已经进入到信息技术的高速发展时期,信息技术的变革推动了社会的进步,未来数字化社会生活环境将是以泛在计算、无线网络、下一代英特网(NGN)、IPV6等为主要特征的新
随着科技的发展以及人类对探索宇宙不息的热情,认识宇宙的工具也在不断进步。作为重要工具的天文望远镜也已经从20世纪70年代的米级发展到现在的十几米甚至几十米。本论文的
腹高压(Intra-abdominal hypertension, IAH)在重症急性胰腺炎(severe acute pancreatitis,SAP)患者中的发生率大约为60-80%,在病程的不同阶段SAP发生腹高压的原因不一。早期
根据任务需求,为实现预期的目标,利用测绘无人机实时获取空间动态,在满足技术指标的前提下,提供及时、准确的地理空间信息数据,为协同飞行提供全力保障。对于新形势下,无人机
针对当前飞行试验强度不断加大,验证科目特别是风险科目越来越多,试飞实时监控软件设计时间紧、修改频繁的问题,提出了基于组件的试飞自主实时监控平台软件设计方法。通过采
目前,聚氨酯(PU)合成革的生产采用溶剂型的生产系统,大量有机溶剂如二甲基甲酰胺(DMF)、甲苯(TOL)、甲乙酮(MEK)的使用不仅污染环境,而且严重地损害了工人的健康,成为了合成革工业可持续
数字阅读时代的到来给图书馆信息资源建设带来了前所未有的机遇与挑战。本文从数字阅读的普及环境、发展态势以及知识获取地位等方面论述数字阅读的趋势与常态;剖析了数字阅
本文利用2004年、2006年和2009年的CHNS数据,分析了职业隔离对男女性别收入差异的影响问题以及这种影响的发展趋势。研究发现,受教育程度和工作年限等人力资本因素是导致男女收
本试验以团头鲂幼鱼(Megalobrama amblycephala)为研究对象,分别采用正交试验设计和单因素试验设计,研究不同蛋白质、脂肪和糖水平对团头鲂幼鱼生长性能、体组成和生理生化指
设计了一种可测量降雨入渗与底部排水条件下土体体积含水率与基质吸力变化规律的试验装置,开展不同降雨强度条件下砂土和粉质黏土的降雨入渗与排水过程室内模型试验,得到了不