智能汽車車道保持控制方法研究.pdf

1、智能汽車集成各種高新技術(shù)，是未來汽車的發(fā)展方向，也是對傳統(tǒng)汽車行業(yè)的技術(shù)更新。車道保持系統(tǒng)作為智能汽車核心技術(shù)之一，用于控制車輛按期望的車道線行駛，或減少因疏忽及疲勞駕駛導(dǎo)致車道偏離引發(fā)的交通事故，近年來，得到了廣泛的研究。本文針對智能汽車車道保持系統(tǒng)進(jìn)行了研究，建立了基于圖像信息的車道模型并規(guī)劃期望路徑，根據(jù)車輛動力學(xué)及運(yùn)動學(xué)特性設(shè)計了有約束滾動時域控制器，實(shí)現(xiàn)對車道線的跟蹤控制。
　　本文首先通過坐標(biāo)變換得到基于圖像信息的車道

2、模型，給出了前方車道曲率信息、車輛相對車道線側(cè)向位移偏差和橫擺角偏差的描述方法。討論了基于車載攝像機(jī)視頻圖像處理得到的離散車道數(shù)據(jù)點(diǎn)的獲取車道模型的方法，并通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析了建立的車道模型的可行性和有效性。
　　針對車道保持系統(tǒng)中的車道跟蹤問題，本文采用了一種滾動時域預(yù)測控制方法。本文采用二自由度自行車模型建立了車輛動力學(xué)模型，討論了基于車道模型的期望路徑規(guī)劃方法，給出了考慮車輛行駛過程中車輪轉(zhuǎn)角和橫擺率約束條件，設(shè)計了保證穩(wěn)定性

3、的期望路徑跟蹤的約束滾動時域控制方法。在高精度車輛動力學(xué)仿真軟件veDYNA中對控制性能進(jìn)行了仿真分析，檢驗(yàn)了控制方法的可行性和有效性。
　　為了滿足車輛嵌入式系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)需求，本文利用TI公司的高性能視覺開發(fā)平臺Jacinto6和實(shí)時系統(tǒng)dSPACE實(shí)現(xiàn)了車道模型模塊和控制器模塊的分模塊嵌入式開發(fā)。在Jacinto6上建立了基于圖像信息的車道模型數(shù)據(jù)流，以及基于CAN總線的數(shù)據(jù)流信息傳輸方法。為提高實(shí)時性，嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時采用顯式