考虑驾驶员特性的线控转向车辆路径跟踪鲁棒控制方法研究

发布时间：2025-05-27 03:34

　　随着传感器融合技术、导航技术和通信技术的飞速发展以及道路基础设施的不断完善,“智能化、网联化、电动化、共享化”成为当前汽车工业发展的趋势。近些年,随着全球汽车企业和诸多互联网科技公司纷纷启动对智能车辆的研发,各种层次的自动驾驶汽车技术得到了迅速的发展。对于半自主车辆而言,人机共享转向技术能够使驾驶员和转向辅助控制器合作共享车辆的转向控制权,显著提高车辆的操纵稳定性,并能极大减少驾驶员的工作负荷,是诸多先进驾驶员辅助系统（ADAS）技术的研究热点。本文主要进行人机共驾的线控转向车辆路径跟踪鲁棒控制方法研究。线控转向技术作为当前最先进的车辆转向技术,可以通过自动控制器直接对驾驶员的转向操作进行修正。考虑到不同的驾驶员具有不同的驾驶特性,驾驶员特性参数的不同会使得共享控制器的设计参数产生差异,因此设计共享控制器时考虑驾驶员的特性不仅可以个性化驾驶员和自动控制器的控制权共享,而且能够最大程度减少人机共驾时的转向冲突。本文的主要内容和创新成果包括:（1）建立单点预瞄的驾驶员-车辆-道路路径跟踪模型。驾驶员-车辆-道路模型由车辆-道路模型和驾驶员模型组合构成。本文不考虑车辆的纵向运动,在建立车辆-道...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 ADAS简介
        1.1.2 人机共享转向技术
    1.2 人机共享转向技术的研究现状
    1.3 驾驶员模型的发展及研究现状
        1.3.1 方向控制驾驶员模型
        1.3.2 速度控制驾驶员模型
        1.3.3 方向和速度综合控制驾驶员模型
    1.4 本文主要研究内容
        1.4.1 课题来源
        1.4.2 主要研究内容
第二章 驾驶员特性和鲁棒控制方法
    2.1 驾驶员特性
        2.1.1 驾驶员对车辆的控制行为
        2.1.2 驾驶员特性参数对人-车系统性能的影响
    2.2 鲁棒控制
        2.2.1 线性矩阵不等式理论
        2.2.2 参数不确定性的处理方法
    2.3 仿真试验工具
    2.4 本章小结
第三章 基于单点预瞄的人机共驾车辆路径跟踪研究
    3.1 单点预瞄的驾驶员-车辆-道路模型的建立
        3.1.1 车辆-道路模型
        3.1.2 驾驶员模型
        3.1.3 驾驶员-车辆-道路模型及问题描述
    3.2 共享转向鲁棒控制器设计
        3.2.1 满阶动态输出反馈控制律及LMI条件
        3.2.2 基于多面体理论的LPV模型
        3.2.3 区域极点配置
    3.3 仿真试验
        3.3.1 双移线试验
        3.3.2 蛇行线试验
    3.4 本章小结
第四章 基于两点预瞄的人机共驾车辆路径跟踪研究
    4.1 两点预瞄的驾驶员-车辆-道路模型的建立
        4.1.1 车辆-道路模型
        4.1.2 驾驶员模型
        4.1.3 模糊的驾驶员-车辆-道路模型
    4.2 模糊共享转向鲁棒控制器设计
        4.2.1 模糊动态输出反馈控制律及LMI条件
        4.2.2 区域极点配置
    4.3 仿真试验
        4.3.1 半8字路径跟踪试验
        4.3.2 U-turn路径跟踪试验
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 研究工作总结
    5.2 不足和展望
致谢
参考文献
作者简介



本文编号：4047444