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无人驾驶车辆的运动控制发展现状综述 被引量：131
1
作者 熊璐 杨兴 +2 位作者 卓桂荣 冷搏 章仁夑 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期127-143,共17页
回顾无人驾驶车辆的运动控制问题。从系统模型、控制方法以及控制结构等角度切入,分别在纵向运动控制、路径跟踪控制和轨迹跟踪控制三个层面对国内外的研究进展进行综述,并提出对无人驾驶车辆运动控制技术的发展展望。当前运动控制研究... 回顾无人驾驶车辆的运动控制问题。从系统模型、控制方法以及控制结构等角度切入,分别在纵向运动控制、路径跟踪控制和轨迹跟踪控制三个层面对国内外的研究进展进行综述,并提出对无人驾驶车辆运动控制技术的发展展望。当前运动控制研究多集中于常规工况,为实现无人驾驶车辆在处理人类驾驶员认为具有挑战性或缺乏操纵能力的复杂动态场景下的潜力,运动控制研究须从常规工况向极限工况拓展,但是极限工况下车辆的非线性和多维运动耦合特征显著增强,对系统建模以及算法的自适应性和鲁棒性的要求进一步提高。同时,为应对复杂场景下的多目标协调优化问题,考虑环境不确定性的运动规划与控制集成设计需要深入研究。增加执行器手段可以提升极限工况下车辆的侧向响应速度和控制裕度,但是冗余异构执行器的控制分配研究仍有待突破。运动控制的实现依赖于路面附着系数、质心侧偏角等信息输入,因此基于多源传感信息融合的关键状态与参数估计问题亟需解决。此外,将机器学习应用到车辆运动控制领域也是一个重要的发展方向。 展开更多
关键词 无人驾驶车辆 运动控制 纵向控制 路径跟踪 轨迹跟踪
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基于深度学习的自动驾驶技术综述 被引量：110
2
作者 张新钰 高洪波 +1 位作者 赵建辉 周沫 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期438-444,共7页
该文在行人检测技术方面介绍了基于卷积神经网络（CNN）模型的目标识别、检测技术与改进的区域卷积神经网络（R-CNN）、任务辅助卷积神经网络（TA-CNN）模型技术。在立体匹配技术方面简述了基于孪生网络的立体匹配的深度学习模型技术。... 该文在行人检测技术方面介绍了基于卷积神经网络（CNN）模型的目标识别、检测技术与改进的区域卷积神经网络（R-CNN）、任务辅助卷积神经网络（TA-CNN）模型技术。在立体匹配技术方面简述了基于孪生网络的立体匹配的深度学习模型技术。在多传感器融合技术方面回顾了基于深度学习网络的视觉传感器、雷达传感器与摄像机传感器的多源数据融合技术。在汽车控制技术方面分析了基于卷积神经网络实现无人驾驶车辆端到端的横向与纵向控制技术。深度学习技术在自动驾驶领域的感知层、决策层与控制层的广泛运用,不断地提高感知、检测、决策与控制的准确率,并取得一定的成功,分析表明深度学习技术将加速自动驾驶技术的发展速度,为自动驾驶成为现实带来巨大的可能性。 展开更多
关键词 计算机视觉 深度学习 无人驾驶车辆 传感器
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一种可搜索无限个邻域的改进A*算法 被引量：95
3
作者 辛煜 梁华为 +3 位作者 杜明博 梅涛 王智灵 江如海 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期627-633,共7页
传统A*算法在栅格地图上进行路径规划时,求解得到的路径长度不是最短并且转折点较多.针对这些不足,提出了一种改进A*算法,将传统A*算法的可搜索邻域个数从离散的8个拓展为无限个,可以沿任意方向进行搜索.这样不仅求解出来的路径长度更短... 传统A*算法在栅格地图上进行路径规划时,求解得到的路径长度不是最短并且转折点较多.针对这些不足,提出了一种改进A*算法,将传统A*算法的可搜索邻域个数从离散的8个拓展为无限个,可以沿任意方向进行搜索.这样不仅求解出来的路径长度更短,并且大大降低了其转折点的个数.该算法被应用于自主研发的"智能先锋"号系列无人驾驶车辆上,实车试验以及它们在"中国智能车未来挑战赛"中的优异表现证明该方法能够在栅格地图中求解出一条更优的可行驶路径,可以显著提升无人驾驶车辆行驶的效率和平稳性. 展开更多
关键词 A＊算法 无人驾驶车辆 栅格地图 路径规划
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沥青路面抗滑性能研究现状与展望 被引量：94
4
作者 黄晓明 郑彬双 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期32-49,共18页
作为未来道路交通荷载的主流形式,车辆的行驶稳定性与路面抗滑性能存在着直接关系,而且随着时间变化,沥青路面的抗滑性能受各种不确定性因素的影响。为了明确国内外沥青路面抗滑性能的研究现状,对胎-路接触力学模型和路面附着特性、动... 作为未来道路交通荷载的主流形式,车辆的行驶稳定性与路面抗滑性能存在着直接关系,而且随着时间变化,沥青路面的抗滑性能受各种不确定性因素的影响。为了明确国内外沥青路面抗滑性能的研究现状,对胎-路接触力学模型和路面附着特性、动摩擦因数的计算方法、不确定性影响因素、抗滑性能评价指标和衰变模型以及抗滑性能在无人驾驶车辆安全性中的应用等热点问题研究进展进行了综述与总结,对比分析了现有沥青路面与橡胶轮胎的接触力学模型,探讨了设计、施工及运营阶段中的不确定性因素,归纳了现有沥青路面抗滑性能评价指标及衰变模型,最后论述了沥青路面抗滑性能的发展方向。分析结果表明:基于路表分形理论的Persson迟滞摩擦理论更适用于沥青路面动摩擦因数的计算要求,计入了橡胶对表面粗糙度的有关尺度变形响应及滑动摩擦的温度依存性;考虑路表峰值附着系数时变性的摩擦因数-滑移率(μ-s)曲线附着系数估算方法更能反映路面实际附着特性;当前沥青路面抗滑性能研究在胎-路相互作用机理、评价指标、衰变模型等方面研究不足,需要从时变性、统一性及车辆抗滑需求感应参数等方面进一步深入研究。推行基于时间效应的抗滑评价指标是沥青路面抗滑层设计与抗滑性能评价发展的必然趋势,也是提高中国沥青路面全寿命周期内服役水平的重要方法。 展开更多
关键词 道路工程 沥青路面 抗滑性能 评价指标 无人驾驶车辆 行驶安全性
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农机自动导航及无人驾驶车辆的发展综述(英文) 被引量：57
5
作者 韩树丰 何勇 方慧 《浙江大学学报（农业与生命科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期381-391,共11页
无人驾驶的农机可以帮助减轻劳动力强度,降低投入成本并提高盈利能力。近二十几年来,农机自动导航有了重大进展。目前的研发主要集中在具有更强自主作业能力的农机装备方面,而最终目标是要发展无人驾驶车辆或田间机器人。本文综述了无... 无人驾驶的农机可以帮助减轻劳动力强度,降低投入成本并提高盈利能力。近二十几年来,农机自动导航有了重大进展。目前的研发主要集中在具有更强自主作业能力的农机装备方面,而最终目标是要发展无人驾驶车辆或田间机器人。本文综述了无人驾驶车辆领域的最新技术进展,包括定位、导航控制、作业任务规划、环境感知及安全避障、农具控制等,探讨了该领域的技术趋势与未来发展方向。 展开更多
关键词 自动导航 无人驾驶车辆 车辆定位 农机导航控制 作业规划 农机安全避障
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无人驾驶车辆路径规划算法综述 被引量：45
6
作者 李永丹 马天力 +2 位作者 陈超波 韦宏利 杨琼楠 《国外电子测量技术》 2019年第6期72-79,共8页
路径规划作为无人驾驶领域重点研究问题之一,近年来越来越受到人们的关注。在深入研究路径规划的基础上,对现有路径规划算法进行了分析。首先介绍了传统算法、智能优化算法、基于强化学习的算法和混合算法4类路径规划算法;然后,分别从... 路径规划作为无人驾驶领域重点研究问题之一,近年来越来越受到人们的关注。在深入研究路径规划的基础上,对现有路径规划算法进行了分析。首先介绍了传统算法、智能优化算法、基于强化学习的算法和混合算法4类路径规划算法;然后,分别从算法的实时性、鲁棒性及时间复杂度三方面比较分析了各算法的性能;最后,对无人驾驶车辆路径规划算法的未来发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 无人驾驶车辆 路径规划算法 A*算法 RRT算法 触须算法 强化学习
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无人驾驶车辆路径跟踪控制预瞄距离自适应优化 被引量：41
7
作者 赵治国 周良杰 朱强 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第24期166-173,共8页
基于道路信息,使用驾驶员预瞄模型产生执行器输入是无人驾驶车辆在路径跟踪中使用的主要方法之一,但对于车速较高与转弯半径小等工况,模型误差会导致较差的驾驶舒适性,车辆甚至失去稳定性。为提高无人驾驶车辆路径的跟踪精度,同时兼顾... 基于道路信息,使用驾驶员预瞄模型产生执行器输入是无人驾驶车辆在路径跟踪中使用的主要方法之一,但对于车速较高与转弯半径小等工况,模型误差会导致较差的驾驶舒适性,车辆甚至失去稳定性。为提高无人驾驶车辆路径的跟踪精度,同时兼顾转向频度和车辆稳定性,提出基于粒子群多目标优化(Particle swarm optimization,PSO)算法的预瞄距离自适应驾驶员模型,并将之应用于路径跟踪控制。首先,基于单点预瞄偏差模型,采用滑模变结构设计转向控制器;其次,以路径跟踪精度、转向频度和车辆稳定性为综合性能指标,设计了PSO优化算法,实现了驾驶员模型预瞄距离的自适应寻优。最后,在搭建的CarSim-Simulink联合仿真平台与台架试验上,对所提出的预瞄距离自适应驾驶员预瞄模型进行了仿真和硬件在环试验验证。结果表明,经优化后的预瞄距离能够适应不同车速和道路曲率,驾驶员预瞄模型能兼顾路径跟踪精度、转向频度和车辆稳定性等需求。预瞄距离自适应驾驶员模型结合道路与车速信息,增大对路况与车况适应性,为无人驾驶车辆路径跟踪控制提供可靠的输入。 展开更多
关键词 路径跟踪 无人驾驶车辆 预瞄距离 驾驶员模型 粒子群优化
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基于CRITIC法的灰色关联理论在无人驾驶车辆测试评价中的应用 被引量：39
8
作者 魏子茹 卢延辉 +2 位作者 王鹏宇 马天飞 赵世杰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期99-108,共10页
合理的测试场景和科学客观的评价方法能促进无人驾驶技术的快速发展,但目前无人驾驶车辆定量评价方法中仍需要一定人为参与,导致评价结果存在较强的主观性。利用层次分析法(Analytic hierarchy process, AHP)与基于层间相关性的客观赋权... 合理的测试场景和科学客观的评价方法能促进无人驾驶技术的快速发展,但目前无人驾驶车辆定量评价方法中仍需要一定人为参与,导致评价结果存在较强的主观性。利用层次分析法(Analytic hierarchy process, AHP)与基于层间相关性的客观赋权法(Criteria importance though intercrieria correlation, CRITIC)确定评价指标权重,采用灰色关联理论评价方法对车辆进行定量评价。试验结果表明灰色关联理论评价方法与传统模糊综合评价法的评价结果具有较高的一致性,同时降低了评价方法主观性和实际应用中企业邀请大量专家参与评价的成本。 展开更多
关键词 无人驾驶车辆 CRITIC法 灰色关联理论 指标权重 测试评价
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无人驾驶车辆行为决策系统研究 被引量：38
9
作者 熊璐 康宇宸 +2 位作者 张培志 朱辰宇 余卓平 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2018年第8期1-9,共9页
调研了国内外无人驾驶车辆行为决策系统的研究现状,对行为决策系统进行分类,基于国内外行为决策系统研究实例,对基于规则和基于学习算法的不同行为决策系统的实现方式、适用条件及优缺点进行比较,分析了现阶段无人车行为决策系统的研究... 调研了国内外无人驾驶车辆行为决策系统的研究现状,对行为决策系统进行分类,基于国内外行为决策系统研究实例,对基于规则和基于学习算法的不同行为决策系统的实现方式、适用条件及优缺点进行比较,分析了现阶段无人车行为决策系统的研究水平、技术难点和发展趋势,为无人驾驶车辆行为决策系统的设计提供参考。 展开更多
关键词 无人驾驶车辆 行为决策算法 有限状态机 学习算法
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基于跟踪误差模型的无人驾驶车辆预测控制方法 被引量：32
10
作者 李培新 姜小燕 +1 位作者 魏燕定 周晓军 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期351-357,共7页
针对无人驾驶车辆的轨迹跟踪问题,在分析车辆运动学模型的基础上,设计了一种基于模型预测控制理论的轨迹跟踪控制方法。首先,将车辆运动学模型进行线性化处理,得到车辆运动学线性跟踪误差模型,该模型可以用来预测车辆的未来行为。其次,... 针对无人驾驶车辆的轨迹跟踪问题,在分析车辆运动学模型的基础上,设计了一种基于模型预测控制理论的轨迹跟踪控制方法。首先,将车辆运动学模型进行线性化处理,得到车辆运动学线性跟踪误差模型,该模型可以用来预测车辆的未来行为。其次,利用此跟踪误差模型作为预测模型,应用线性模型预测控制方法,通过优化得到使性能指标最小的控制序列,将控制序列的第一步作用于系统。最后,建立了3种典型的道路试验曲线,并且在基于实时多体动力学软件Vortex搭建的虚拟仿真平台中对轨迹跟踪控制器进行了仿真。仿真结果表明,该控制器可以保证无人驾驶车辆快速且稳定地跟踪参考轨迹,距离偏差和方位偏差都在合理的范围内,且实时性可以达到要求。 展开更多
关键词 无人驾驶车辆 跟踪误差 预测控制
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基于凸近似的避障原理及无人驾驶车辆路径规划模型预测算法 被引量：30
11
作者 韩月起 张凯 +7 位作者 宾洋 秦闯 徐云霄 李小川 和林 葛建勇 王天培 刘宏伟 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期153-167,共15页
提出了一种改进的无人驾驶车辆路径规划方法,并搭建了相应的软件在环实时仿真系统,对方法在结构化道路下的复杂动态交通工况进行性能验证.首先,引入基于凸近似的避障原理,对障碍物参考点的选取进行优化,扩大了路径规划的可行域范围.采... 提出了一种改进的无人驾驶车辆路径规划方法,并搭建了相应的软件在环实时仿真系统,对方法在结构化道路下的复杂动态交通工况进行性能验证.首先,引入基于凸近似的避障原理,对障碍物参考点的选取进行优化,扩大了路径规划的可行域范围.采用改进后的方法,并结合模型预测控制(Model predictive control,MPC)原理和曲线坐标系统,综合考虑自车及障碍车的外形、道路几何约束及自车的机械结构约束、路径最短、侧向加速度、道路对中、逐次变道、车距安全度、左变道优先和前轮转角变化率等权重的影响,实现了车辆在复杂动态交通工况下的路径规划.最后,以长城H7运动多用途车作为无人驾驶实验及仿真平台,搭建基于dSPACE多核架构的Carsim+Simulink软件在环实时仿真系统,对算法进行验证.结果表明,所提出的方法不仅可获得合理、平滑的行驶路径,顺利避开运动障碍车的干扰,而且具有良好的实时性. 展开更多
关键词 无人驾驶车辆 路径规划 凸近似 避障原理 模型预测控制
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基于自适应MPC的无人驾驶车辆轨迹跟踪控制 被引量：26
12
作者 梁忠超 张欢 +1 位作者 赵晶 王永富 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期835-840,共6页
根据自适应模型预测控制相关原理,设计一种无人驾驶车辆的轨迹跟踪控制策略.基于车辆动力学模型,建立轨迹跟踪控制器,并设计目标函数与相关约束,利用自适应MPC(model predictive control)控制算法对其进行求解.在每一个控制时刻工作点,... 根据自适应模型预测控制相关原理,设计一种无人驾驶车辆的轨迹跟踪控制策略.基于车辆动力学模型,建立轨迹跟踪控制器,并设计目标函数与相关约束,利用自适应MPC(model predictive control)控制算法对其进行求解.在每一个控制时刻工作点,不断更新卡尔曼状态估计器相关增益系数矩阵以及控制器的状态来适应无人驾驶车辆当前的工作环境,以此补偿车辆的非线性以及状态测量噪声带来的影响.在MATLAB中搭建仿真模型并进行仿真验证,得出自适应MPC对于无人驾驶车辆的轨迹跟踪拥有较好的控制精度与鲁棒性,验证了该算法应用在轨迹跟踪控制层的有效性,为轨迹跟踪控制的研究提供了参考. 展开更多
关键词 无人驾驶车辆 卡尔曼状态估计器 自适应MPC 轨迹跟踪控制 MATLAB/SIMULINK
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无人驾驶车辆路径跟踪的增量式PID控制 被引量：24
13
作者 谭宝成 王宾 《西安工业大学学报》 CAS 2016年第12期-,共6页
为了实现无人驾驶车辆沿着预设路径安全稳定行驶,基于车辆实际位置和给定位置的坐标关系,建立了无人驾驶车辆的路径跟踪模型;分析车辆当前位置及航向信息与目标路径的偏差,提出误差带内外分状况的控制策略;通过改进和优化传统增量式比... 为了实现无人驾驶车辆沿着预设路径安全稳定行驶,基于车辆实际位置和给定位置的坐标关系,建立了无人驾驶车辆的路径跟踪模型;分析车辆当前位置及航向信息与目标路径的偏差,提出误差带内外分状况的控制策略;通过改进和优化传统增量式比例积分微分控制(PID控制)算法,提出了一种新型增量式PID控制算法.实验结果表明:改进后的增量式PID算法相较于传统增量式PID算法,无人车路径跟踪的上升时间、调整时间均减小,响应速度加快,超调量减小,车辆实现快速稳定的路径跟踪. 展开更多
关键词 无人驾驶车辆 路径跟踪 PID控制 误差带
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无人驾驶车辆智能控制技术发展 被引量：22
14
作者 钱玉宝 余米森 +2 位作者 郭旭涛 黄华宝 李世震 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第10期3846-3858,共13页
无人驾驶车辆可看作是具备一定自我学习能力的轮式智能机器人,体系结构可分为感知和决策,在智能控制技术的加持下,无人驾驶车辆控制技术正在阔步前进。为了优化车辆控制技术,使无人驾驶车辆控制子系统的实际执行效果达到决策系统的期望... 无人驾驶车辆可看作是具备一定自我学习能力的轮式智能机器人,体系结构可分为感知和决策,在智能控制技术的加持下,无人驾驶车辆控制技术正在阔步前进。为了优化车辆控制技术,使无人驾驶车辆控制子系统的实际执行效果达到决策系统的期望值;借助CiteSpace研究了中外无人驾驶车辆控制技术的发展、接着列举智能控制在无人驾驶中的先进应用,并提炼线控技术优化、控制精度优化等关键技术。分析结果表明:当前无人驾驶车辆的实际控制效果还不能稳定的位于决策拟定的期望值内。可见优化线控技术,提升无人驾驶车辆的跟踪控制精度将会是实现L5级自动驾驶的重点研究方向之一。 展开更多
关键词 无人驾驶车辆 智能控制 控制策略 线控技术 CITESPACE
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融合稳定性的高速无人驾驶车辆纵横向协调控制方法 被引量：20
15
作者 李军 唐爽 +1 位作者 黄志祥 周伟 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期205-218,共14页
提出了一种纵横向协调控制的路径跟踪控制方法;建立了车辆预瞄误差模型和考虑路面地形的高速车辆等效动力学模型,以此引入道路曲率地形因素;基于模糊规则设计了预瞄距离发生器,解决预瞄误差模型中固定预瞄距离的问题;建立了预测时域与... 提出了一种纵横向协调控制的路径跟踪控制方法;建立了车辆预瞄误差模型和考虑路面地形的高速车辆等效动力学模型,以此引入道路曲率地形因素;基于模糊规则设计了预瞄距离发生器,解决预瞄误差模型中固定预瞄距离的问题;建立了预测时域与道路曲率的函数关系,运用模型预测控制算法求解前轮转角,从而建立路径跟踪控制器;运用指数模型表示车辆期望车速,设计了比例积分微分纵向控制器控制车速以改善路径跟踪精度;运用质心侧偏角相平面图表征车辆稳定性特征,设计比例积分微分稳定性控制器以改善车辆稳定性。研究结果表明:提出的控制方法能在不同附着系数路面上对车辆跟踪性能进行优化,在干燥沥青路面以车速90 km·h-1行驶时,与只运用模型预测控制算法进行路径跟踪控制的车辆相比,最大横向误差可减少33%;在潮湿沥青路面以车速70 km·h-1行驶时,与只运用模型预测控制算法进行路径跟踪控制的车辆相比,最大横向误差可减少30%;在冰雪路面以车速55 km·h-1行驶时,与只运用模型预测控制算法进行路径跟踪控制的车辆相比,最大横向误差可减少16%。可见,所提出的控制方法能有效改善路径跟踪精度。 展开更多
关键词 无人驾驶车辆 路径跟踪 纵横向控制 模糊控制 稳定性
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基于改进人工势场法的路径规划决策一体化算法研究 被引量：19
16
作者 袁朝春 翁烁丰 +3 位作者 何友国 SHENJie 陈龙 王桐 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期394-403,共10页
车辆路径规划与决策算法是无人驾驶汽车的重要研究方向之一。现有的路径规划与路径跟踪决策算法中规划层与决策层存在时滞现象,往往会引起检测信息与真实行驶环境信息的偏差,使得规划的局部路径不能反映当前真实状态,是无人驾驶汽车安... 车辆路径规划与决策算法是无人驾驶汽车的重要研究方向之一。现有的路径规划与路径跟踪决策算法中规划层与决策层存在时滞现象,往往会引起检测信息与真实行驶环境信息的偏差,使得规划的局部路径不能反映当前真实状态,是无人驾驶汽车安全行驶的不稳定因素。本文综合考虑了环境交通参与者与车辆自身运动学特征,建立了横纵向安全模型,对车辆目前行驶环境的风险特征进行了综合评估。在行驶环境特征与车辆动力学特征的基础上对传统人工势场法进行了改进,设计了基于虚拟力的局部路径规划与控制决策一体化算法,提升了算法在复杂动态环境下控制的可靠性。最后,利用Carsim/Simulink建立了联合仿真环境,分别对传统路径规划算法、路径跟踪算法与本文提出的路径决策规划一体化算法在典型工况下进行仿真。仿真结果表明,该算法能减小路径规划决策环节的时滞影响,为复杂动态环境下的无人驾驶车辆提供更加合理的控制方法。 展开更多
关键词 无人驾驶车辆 安全距离模型 改进人工势场法 路径规划决策一体化算法
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极限工况下无人驾驶车辆稳定跟踪控制 被引量：18
17
作者 陈龙 解云鹏 +3 位作者 蔡英凤 孙晓强 滕成龙 邹凯 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期1016-1026,共11页
针对无人驾驶车辆在极限工况下跟踪控制精度和稳定性均难以保障的问题,提出一种纵横向稳定性综合协调控制方法。首先对无人驾驶车辆在摩擦极限下的速度进行规划,通过纵向加速度前馈和状态反馈控制器实现极限车速下的速度跟随。其次将预... 针对无人驾驶车辆在极限工况下跟踪控制精度和稳定性均难以保障的问题,提出一种纵横向稳定性综合协调控制方法。首先对无人驾驶车辆在摩擦极限下的速度进行规划,通过纵向加速度前馈和状态反馈控制器实现极限车速下的速度跟随。其次将预瞄前馈与人工势场反馈相结合设计了横向路径跟踪控制器。提出了基于期望与实际横摆角速度偏差的稳定性控制策略,优化纵向控制的驱动力矩。Simulink/Carsim联合仿真结果表明,所提出的纵横向协调稳定控制方法可在极限工况下改善无人驾驶车辆瞬态响应,抑制道路曲率突变处的超调量,减少路径跟随中的稳态误差,提高了无人驾驶车辆的轨迹跟踪精度和弯道运动过程中的横向稳定性。 展开更多
关键词 无人驾驶车辆 极限工况 稳定性控制 速度跟随 轨迹跟踪控制
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考虑横摆稳定性的无人车轨迹跟踪控制优化研究 被引量：16
18
作者 吴西涛 魏超 +1 位作者 翟建坤 苑士华 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期130-142,共13页
横摆稳定性和轨迹跟踪性能对无人车至关重要。为此,提出一种基于模型预测控制的轨迹跟踪控制器,将考虑瞬时极限性能的稳定性判据添加到控制器约束中,并且利用性能驱动的方式对控制器的参数进行优化。首先根据车辆3自由度动力学模型建立... 横摆稳定性和轨迹跟踪性能对无人车至关重要。为此,提出一种基于模型预测控制的轨迹跟踪控制器,将考虑瞬时极限性能的稳定性判据添加到控制器约束中,并且利用性能驱动的方式对控制器的参数进行优化。首先根据车辆3自由度动力学模型建立横摆角速度-质心侧偏角相平面,分析前轮转角对相平面平衡点的影响,通过建立相平面的等倾几何曲线,分析车辆的稳定性特征,设计出基于包络线的横摆稳定性判据。然后将模型预测控制器的代价函数参数化,根据性能目标设计特定场景的全局代价作为评价函数,利用贝叶斯优化进行预测时域和代价函数权重两类参数的优化,实现目标任务全局性能最优。仿真和实车试验表明,所提算法在保证车辆稳定的前提下,发挥了车辆的动力学极限,采用的贝叶斯优化方法对轨迹跟踪模型预测控制器的参数进行了优化,实现了轨迹跟踪性能的提高。 展开更多
关键词 无人驾驶车辆 轨迹跟踪 模型预测控制 横摆稳定性判据 贝叶斯优化
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无人驾驶汽车线控转向系统控制策略的研究 被引量：16
19
作者 吴蒙 张飞铁 文桂林 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2016年第12期163-168,共6页
无人驾驶汽车转向系统设计是实现无人驾驶的关键技术之一。以力帆620汽车为原型,介绍了一种无人驾驶汽车转向系统改装方案和转向控制器设计方案,并完成了无人驾驶汽车转向系统的硬件改造,转向控制策略设计与控制器硬件。以目标转角与实... 无人驾驶汽车转向系统设计是实现无人驾驶的关键技术之一。以力帆620汽车为原型,介绍了一种无人驾驶汽车转向系统改装方案和转向控制器设计方案,并完成了无人驾驶汽车转向系统的硬件改造,转向控制策略设计与控制器硬件。以目标转角与实际转角的差值作为转向控制策略的反馈,利用模糊PID算法计算转向执行电机的电流,控制执行电机,完成转向。首先在Matlab/Simulink对转向系统的执行机构建模,联合CarSim中的整车模型对控制算法进行仿真,然后在改造的试验车上进行了实车试验。仿真和试验结果表明,设计的转向控制器模糊PID算法,控制器硬件电路的设计和执行电机驱动电路的设计,满足无人驾驶汽车转向的要求,能准确完成转向,响应快速,性能稳定。 展开更多
关键词 无人驾驶车辆 转向 控制器 电机控制
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神经网络在无人驾驶车辆运动控制中的应用综述 被引量：15
20
作者 张守武 王恒 +2 位作者 陈鹏 张笑语 李擎 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期235-243,共9页
无人驾驶车辆自身具有强烈的非线性、信号时延和参数不确定性,对它的控制还受到道路附着系数的变化、侧向风等外界因素影响.因此传统控制方法往往难以对其稳定和精确地控制.神经网络所具有的学习能力、自适应能力和近似非线性映射的能力... 无人驾驶车辆自身具有强烈的非线性、信号时延和参数不确定性,对它的控制还受到道路附着系数的变化、侧向风等外界因素影响.因此传统控制方法往往难以对其稳定和精确地控制.神经网络所具有的学习能力、自适应能力和近似非线性映射的能力,为解决车辆模型参数的不确定性、外界的扰动以及车辆自适应控制问题提供了有效的途径.针对上述几个方面,对近几年国内外学者将神经网络应用到无人驾驶车辆运动控制中所取得的成果与进展进行了归纳分类,分别介绍了应用情况并对优缺点进行评价.最后总结了神经网络在无人驾驶车辆运动控制中存在的主要问题,并展望了可能的发展方向. 展开更多
关键词 神经网络 非线性系统 自适应控制 稳定性 无人驾驶车辆
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