無(wú)人駕駛汽車的路徑規(guī)劃與跟隨控制算法研究.pdf

1、汽車已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钆c生產(chǎn)中必不可少的交通工具，為人類帶來(lái)方便的同時(shí)，但也帶來(lái)交通安全方面的問(wèn)題。由于無(wú)人駕駛技術(shù)能提高道路交通的安全性，逐漸引起專家學(xué)者的關(guān)注，并成為汽車領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。其核心技術(shù)主要有環(huán)境感知、路徑規(guī)劃與跟隨控制。因此，本文針對(duì)無(wú)人駕駛技術(shù)中的路徑規(guī)劃及跟隨控制技術(shù)進(jìn)行了研究，主要完成了以下工作:
　　(1)針對(duì)原智能水滴算法在規(guī)劃路徑時(shí)存在路徑曲折、計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)，本文分別對(duì)原算法的概率選擇策略和泥

2、沙變量的更新機(jī)制做出了改進(jìn)。將改進(jìn)后的智能水滴算法與其他群落算法的規(guī)劃結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明改進(jìn)后水滴算法規(guī)劃的路徑質(zhì)量得到提高，規(guī)劃效率也得到提升。
　　(2)為實(shí)現(xiàn)汽車自動(dòng)跟隨路徑的功能，本文運(yùn)用多點(diǎn)預(yù)瞄與滾動(dòng)優(yōu)化相結(jié)合的模型預(yù)測(cè)控制算法設(shè)計(jì)了汽車的跟隨轉(zhuǎn)向控制模型。在雙移線工況下進(jìn)行了多組速度的跟隨實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明該控制器跟隨路徑的誤差小，對(duì)速度的適應(yīng)性強(qiáng)。與Carsim控制器的跟隨結(jié)果相比，其跟隨效果更好。
　　(3)

3、汽車定速巡航模式下突然轉(zhuǎn)向時(shí)，汽車將有可能發(fā)生失穩(wěn)的情況。為此，本文基于多點(diǎn)預(yù)瞄的思想實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)的速度規(guī)劃功能。該方法可實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)出前方的上限速度，運(yùn)用二次規(guī)劃計(jì)算出自適應(yīng)的目標(biāo)速度。并通過(guò)評(píng)價(jià)函數(shù)的最優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)速度的跟隨控制。雙移線工況仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明該速度控制算法能夠有效控制汽車避開(kāi)危險(xiǎn)速度區(qū)域，從而提高行駛安全性。
　　(4)為了驗(yàn)證模型預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)向控制與自適應(yīng)速度控制綜合控制汽車行駛的可行性，在繞樁測(cè)試的多彎道工況中進(jìn)