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智能汽车人机协同控制的研究现状与展望 被引量：59
1
作者 胡云峰 曲婷 +4 位作者 刘俊 施竹清 朱冰 曹东璞 陈虹 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1261-1280,共20页
随着人工智能、互联网技术、通信技术、计算机技术的快速发展,以电动化、智能化及网联化为基础的智能汽车成为汽车行业发展的一大趋势.按照汽车智能化、自动化的发展进程,美国汽车工程师协会将智能汽车的发展分为手动驾驶、驾驶辅助、... 随着人工智能、互联网技术、通信技术、计算机技术的快速发展,以电动化、智能化及网联化为基础的智能汽车成为汽车行业发展的一大趋势.按照汽车智能化、自动化的发展进程,美国汽车工程师协会将智能汽车的发展分为手动驾驶、驾驶辅助、部分自动化、有条件自动化、高度自动化和完全自动化6个级别,虽然不同层次、不同功能的汽车智能化技术正迅猛发展,但是真正意义上的全工况自动驾驶在短期内很难实现.因此,在未来很长一段时期内,智能汽车必然面对人机协同控制的局面,本文详细介绍了智能汽车人机协同控制中驾驶员建模及人机驾驶权动态优化控制的国内外研究现状,同时简要介绍了智能汽车测试与评价的国内外研究现状,提炼了共性问题,并对人机协同控制的发展趋势给出了一些观点. 展开更多
关键词 智能汽车 人机协同控制 驾驶员建模 测试与评价
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考虑人机信任匹配的人机协同控制策略
2
作者 孙剑 阳友康 +3 位作者 岳李圣飒 韩嘉懿 王子衿 尹恒 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期838-845,855,F0002,共10页
人机互信水平是影响人机协同系统表现的关键因素之一。提出了一种考虑人机信任匹配的主从博弈协同控制策略。建立评估驾驶人和机器相互信任程度的方法,在此基础上根据人机信任匹配程度进行协同驾驶中的权重分配;采用模型预测控制框架并... 人机互信水平是影响人机协同系统表现的关键因素之一。提出了一种考虑人机信任匹配的主从博弈协同控制策略。建立评估驾驶人和机器相互信任程度的方法,在此基础上根据人机信任匹配程度进行协同驾驶中的权重分配;采用模型预测控制框架并结合主从博弈进行最优化求解,得出最优的协同控制策略;通过驾驶人在环实验,验证了所提出的协同控制策略的有效性。结果表明,对于不同信任匹配程度的驾驶人,所提出的策略使得驾驶人路径跟踪精度平均提高了70.91%,驾驶负担平均降低了44.03%。所提出的策略能提升车辆的驾驶表现,减轻驾驶人操作负担。 展开更多
关键词 人机协同控制 人机信任匹配 权重分配 主从博弈
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考虑介入惩罚因子的智能车辆人机协同控制架构
3
作者 冯吉伟 殷国栋 +5 位作者 梁晋豪 庄伟超 彭湃 卢彦博 采国顺 徐利伟 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期238-251,共14页
人机交互中的不确定性易引起驾驶人与智能辅助驾驶系统的冲突,进而削弱驾驶性能。为此,提出一种基于动态介入惩罚的智能车辆人机协同控制架构,以提升车辆的驾驶性能与侧向稳定性。针对人机共享控制系统的不确定性,建立考虑驾驶人时变预... 人机交互中的不确定性易引起驾驶人与智能辅助驾驶系统的冲突,进而削弱驾驶性能。为此,提出一种基于动态介入惩罚的智能车辆人机协同控制架构,以提升车辆的驾驶性能与侧向稳定性。针对人机共享控制系统的不确定性,建立考虑驾驶人时变预瞄行为与轮胎非线性特性的车辆模型;引入影响共享驾驶权限分配的人机介入惩罚因子,并根据驾驶人手力矩和实际预瞄点侧向偏差建立模糊规则,减少由个性化驾驶行为导致的驾驶人与辅助驾驶行为之间的冲突;提出基于极点配置的线性参数时变(Linear parameter varing,LPV)控制策略以提升控制系统鲁棒性。最后,采用Matlab/Carsim联合仿真和基于NI-LabVIEW-RT系统的硬件在环测试(Hardwave-in-loop,HIL)进行试验验证,结果表明,所提出的人机协同控制架构能够在保证车辆操纵性能的同时有效缓解人机冲突。 展开更多
关键词 车辆稳定控制 LPV鲁棒控制 人机协同控制 车辆系统动力学
原文传递
共驾型智能汽车控制权限转移算法研究
4
作者 严永俊 林中盛 +3 位作者 王金湘 方振伍 汪䶮 殷国栋 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第16期275-287,共13页
人机共驾型智能汽车中驾驶员和自动控制器共享车辆的控制权。其中,人类驾驶员能够更好地适应未知复杂环境,自动控制器在已知环境中具有更高的控制精度,车辆控制权限在两者之间转移可实现“1+1>2”的控制效果。提出一种考虑驾驶员个... 人机共驾型智能汽车中驾驶员和自动控制器共享车辆的控制权。其中,人类驾驶员能够更好地适应未知复杂环境,自动控制器在已知环境中具有更高的控制精度,车辆控制权限在两者之间转移可实现“1+1>2”的控制效果。提出一种考虑驾驶员个性化操纵偏好的权限转移控制策略。首先,采用模型预测控制方法设计车辆控制器,根据驾驶员在视觉预瞄、反馈控制、比例增益、大脑和神经肌肉延迟的个性化操纵特性对所设计的控制器进行拟人化改进,以减少权限转移过程中的人机冲突。其次,提出一种基于样条曲线方法的柔性化权限转移策略,并在权限转移策略中考虑驾驶员的个性化预瞄时间和反应时间约束,使其能够符合驾驶员的操纵偏好。最后,将提出的柔性化权限转移策略与常见的阶跃式和渐进式两种权限转移方法进行对比。驾驶员在环试验结果表明,相比于常见的两种方法,采用设计的权限转移策略,使得新手驾驶员的路径跟踪精度分别提高33.8%和32.4%,权限转移过程中的驾驶舒适性分别提高50.6%和45.8%;熟练驾驶员的路径跟踪精度分别提高42%和33.3%,驾驶舒适性分别提高57.8%和48%。 展开更多
关键词 人机协同驾驶 控制权限转移 拟人化控制器 模型预测控制
原文传递
人机协同控制的车道保持辅助系统安全性能研究 被引量：4
5
作者 隋新 刘春阳 +2 位作者 詹坤 王张飞 张毅晖 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第16期1994-2001,共8页
针对大部分车道保持辅助系统未考虑驾驶员行为和环境因素干扰,驾驶员模式和助力纠偏模式过渡困难,极易造成人机冲突等问题,提出了一种基于人机协同控制的车道保持辅助系统。该系统建立二自由度车辆动力学模型,通过最优线性二次型调节横... 针对大部分车道保持辅助系统未考虑驾驶员行为和环境因素干扰,驾驶员模式和助力纠偏模式过渡困难,极易造成人机冲突等问题,提出了一种基于人机协同控制的车道保持辅助系统。该系统建立二自由度车辆动力学模型,通过最优线性二次型调节横向控制算法得到最优前轮转角;提出车辆偏离安全评估模型、扭矩控制和安全退出策略,实现了人机友好交互、协同共驾。基于CarSim/Simulink仿真平台对横向控制算法进行联合仿真,验证了控制算法的可行性,并在江淮轻卡试验车上进行了系统安全性能测试。仿真和试验结果表明该系统能够实现车道保持功能,获得较好的安全性。 展开更多
关键词 车道保持 人机协同控制 线性二次型调节 扭矩控制 安全退出策略
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基于远近视角驾驶员模型人机合作转向PDC/H_∞控制策略 被引量：4
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作者 汪选要 王其东 王金波 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期121-128,共8页
基于远近视角驾驶员模型获得了非线性车路和人车路闭环T-S模型,运用状态反馈γ-次优H∞范数和线性矩阵不等式约束得到了反馈增益矩阵。应用模糊并行分布补偿控制设计了车路和人车路闭环T-S模型全局控制器。CarSim/Simulink仿真结果表明... 基于远近视角驾驶员模型获得了非线性车路和人车路闭环T-S模型,运用状态反馈γ-次优H∞范数和线性矩阵不等式约束得到了反馈增益矩阵。应用模糊并行分布补偿控制设计了车路和人车路闭环T-S模型全局控制器。CarSim/Simulink仿真结果表明,基于人车路闭环模型的人机合作转向控制的车道保持能力和跨道时间均优于车路模型,从而减少了车道偏离的风险。通过合作转向评价准则得出的人车路闭环PDC/H_∞控制器的人机合作程度较高。 展开更多
关键词 远近视角驾驶员模型 并行分布补偿 人机合作转向控制 跨道时间
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