無人駕駛汽車轉(zhuǎn)向控制方法及研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和人們的生活水平的不斷提高，越來越多的家庭擁有了汽車，促使汽車的數(shù)量急劇增加，導(dǎo)致交通環(huán)境不斷惡化。同時駕駛員的狀態(tài)決定著車輛的行駛狀況，成熟的無人駕駛汽車控制系統(tǒng)比參差不齊的駕駛員駕駛技術(shù)更加可靠，能有效緩解交通壓力，減輕駕駛員工作負(fù)荷，提高道路的利用率。無人駕駛汽車轉(zhuǎn)向控制在整個無人駕駛技術(shù)中起著舉足輕重的作用，好的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)能使無人車能夠依據(jù)輸出轉(zhuǎn)角在轉(zhuǎn)彎和掉頭時能夠正常行駛。
　　本文針對無人車的轉(zhuǎn)

2、向控制系統(tǒng)展開研究，根據(jù)實際道路情況，設(shè)計了在轉(zhuǎn)彎和掉頭時能很好進(jìn)行轉(zhuǎn)向的控制器。為使無人駕駛汽車的電子地圖能幫助無人駕駛汽車在遵守交通法規(guī)的前提下，在道路上能夠安全暢通的行駛，在建立無人駕駛汽車的電子地圖時，將交叉路口的連接關(guān)系進(jìn)行了細(xì)化，主要是建立符合交通法規(guī)的車道之間的連接關(guān)系，包括同一路段不同車道之間用變道路點進(jìn)行連接，在轉(zhuǎn)向路口時，建立了轉(zhuǎn)向路點用于不同路段不同車道之間的聯(lián)系。同時建立了同一路段同一車道之間的聯(lián)系。在路點之間的

3、關(guān)系建立完成以后，用迪杰斯特拉(Dijkstra)算法，運用Visual Studio編程軟件編寫了適用于無人駕駛汽車的最短路徑規(guī)劃的程序。對于地圖中的坐標(biāo)信息，目前民用地圖中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和未經(jīng)過偏移的WGS84經(jīng)緯度坐標(biāo)不能用于無人車實時姿態(tài)計算的數(shù)據(jù)，所以本文將WGS84坐標(biāo)系下的路點通過投影變換為適用于無人車的平面坐標(biāo)。
　　在建立無人駕駛的電子地圖的基礎(chǔ)上，無人車的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)依據(jù)規(guī)劃好的路徑，在直線和變道行駛時，通過實時計

4、算無人車距目標(biāo)路徑的橫向偏差以及距離目標(biāo)路點的角度偏差，將橫向偏差和角度偏差作為轉(zhuǎn)向控制器的輸入，在轉(zhuǎn)向時為防止橫向偏差和角度偏差數(shù)據(jù)超出物理論域而導(dǎo)致決策錯誤，在轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)中設(shè)計了橫向偏差和角度偏差量化因子模塊，將取值限定在了模糊論域之中，避免了在一些特殊路段由于數(shù)據(jù)超出論域而導(dǎo)致決策錯誤，經(jīng)過二者的量化因子作用后再輸入到橫向控制器中，最后經(jīng)過比例因子輸出轉(zhuǎn)角;在交叉路口轉(zhuǎn)彎或者掉頭時，將路點轉(zhuǎn)換為車體運動坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值以計算前輪