車道保持-偏離輔助系統(tǒng)可拓控制研究.pdf

1、車道保持/偏離輔助系統(tǒng)作為典型的汽車主動安全技術(shù)能夠在車輛有發(fā)生危險的趨勢時及時采取相應(yīng)的措施，控制車輛在車道內(nèi)安全行駛。這減少了因駕駛員疲勞或者誤操作等原因所產(chǎn)生的交通事故，提高了車輛的行駛安全性。本文基于轉(zhuǎn)向和制動系統(tǒng)，對包含TSK模糊可拓控制和可拓聯(lián)合控制等多種控制算法在內(nèi)的車道保持/偏離輔助系統(tǒng)進行了深入的理論及試驗研究。
　　論文先是對駕駛輔助系統(tǒng)的背景和進行深入研究的重要意義做了介紹。隨后詳細(xì)分析了有關(guān)車道保持/偏離輔

2、助控制算法國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，根據(jù)車道保持/偏離在控制算法方面存在的問題提出本文研究的重點內(nèi)容。
　　針對傳統(tǒng)車道保持系統(tǒng)中采用單一控制算法進行全局控制所出現(xiàn)的控制系統(tǒng)在某些控制區(qū)域內(nèi)控制效果不佳的問題，提出可拓控制策略進行車道保持控制?；诜謪^(qū)域控制思想的可拓控制策略根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)劃分出不同的控制區(qū)域，在不同控制區(qū)域內(nèi)采用不同的控制算法以解決單一控制算法的局限性?？紤]到控制域邊界劃分基于人工經(jīng)驗和參數(shù)難以確定的問題，提出一種基于特征

3、平面劃分控制域邊界的方法。為進一步改善和挖掘可拓控制的性能，結(jié)合TSK模糊控制理論，設(shè)計TSK模糊可拓控制器，通過平穩(wěn)切換不同控制算法的方式，實現(xiàn)可拓控制和車道保持輔助系統(tǒng)性能的提升。
　　針對基于電動助力轉(zhuǎn)向和差動制動的兩種車道偏離輔助控制方法的局限性，提出可拓聯(lián)合控制策略?；诳赏乜刂评碚?，充分考慮路面環(huán)境信息和車輛狀態(tài)，設(shè)計可拓聯(lián)合控制器，該控制器將電動助力轉(zhuǎn)向和差動制動進行聯(lián)合控制，以實現(xiàn)車道偏離輔助。為解決車道偏離輔助過

4、程中的人機協(xié)調(diào)問題，應(yīng)用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制理論，設(shè)計考慮駕駛員轉(zhuǎn)矩和車輛側(cè)向偏差的人機協(xié)調(diào)控制器，通過輸出輔助權(quán)重動態(tài)地調(diào)整車道偏離輔助系統(tǒng)的輔助轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)駕駛員與輔助系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制。
　　最后，為了驗證所提出控制策略的有效性，進行了CarSim/Simulink的聯(lián)合仿真，同時針對具體研究的問題并結(jié)合實驗室現(xiàn)有條件搭建硬件在環(huán)試驗平臺進行試驗驗證。結(jié)果表明車道保持輔助系統(tǒng)能夠有效地保持車輛行駛在車道中心線附近，同時提高車道保持控制