变电站设备巡检机器人视觉导航方法 被引量：41

1

作者 杨森 董吉文 鲁守银 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期11-16,共6页

针对变电站巡检工作的实际需求,介绍了一种基于轨线引导的巡检机器人单目视觉导航方法。对于预先设置的引导轨线和停靠位标识,采用OpenCV和DirectShow软件库来开发视频采集程序,实现道路视频信息的实时采集;通过HSI模型对图像进行颜色提... 针对变电站巡检工作的实际需求,介绍了一种基于轨线引导的巡检机器人单目视觉导航方法。对于预先设置的引导轨线和停靠位标识,采用OpenCV和DirectShow软件库来开发视频采集程序,实现道路视频信息的实时采集;通过HSI模型对图像进行颜色提取,再采用数学形态学处理去除干扰信息;最终采用统计8-连通区的方法将导航线和停靠位标识分割提取出来,用采样估算方法计算导航线参数,通过比例系数融合导航参数以控制两驱动轮电机实现机器人的运动控制。实验表明,该方法实现了机器人的自主导航,能够适应绝大部分光照强度的环境,并具有较好的实时性和可靠性。 展开更多

关键词 变电站巡检机器人 视觉导航 轨线引导 目标提取 采样估算

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基于采样区域优化的智能车辆轨迹规划方法 被引量：15

2

作者 张利鹏 苏泰 严勇 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第14期276-287,共12页

针对现有智能车辆轨迹规划方法在结构化道路中、高速场景中因均匀采样产生的计算时间浪费问题,提出一种基于采样区域优化的轨迹规划方法。该方法综合考虑道路环境信息和障碍物信息,将采样区域划分为基础代价区和障碍代价区,分别计算两... 针对现有智能车辆轨迹规划方法在结构化道路中、高速场景中因均匀采样产生的计算时间浪费问题,提出一种基于采样区域优化的轨迹规划方法。该方法综合考虑道路环境信息和障碍物信息,将采样区域划分为基础代价区和障碍代价区,分别计算两个区域内采样点的代价值并依据该代价值对采样点进行筛选,高代价点将被忽略,低代价点将用于计算最优轨迹,从而避免均匀采样造成的计算量浪费。为进一步缩短规划时间并提高轨迹选择合理性,将候选轨迹按轨迹代价值进行排序,依次对候选轨迹进行碰撞检测,将不满足检测的轨迹剔除并将第一条通过检测的轨迹选为最优轨迹。为检验算法的可靠性,通过构建仿真道路及设计多个场景,对规划算法进行仿真验证。研究结果表明,所提出方法在有效降低单步轨迹规划时间的同时,保证了最优轨迹的安全性、合理性和可靠性。 展开更多

关键词 智能汽车 轨迹规划 结构化道路 采样区域 多场景仿真

原文传递

基于差分隐私的轨迹隐私保护方案 被引量：11

3

作者 陈思 付安民 +1 位作者 苏铓 孙怀江 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期54-64,共11页

为了解决现有采样机制和数据混淆方法容易导致公开发布的轨迹数据可用性较低和隐私保护不足的问题,提出了一种基于差分隐私的轨迹隐私保护方案。该方案通过建立新的基于时间泛化和空间分割的高效采样模型,并利用k-means聚类算法进行抽... 为了解决现有采样机制和数据混淆方法容易导致公开发布的轨迹数据可用性较低和隐私保护不足的问题,提出了一种基于差分隐私的轨迹隐私保护方案。该方案通过建立新的基于时间泛化和空间分割的高效采样模型,并利用k-means聚类算法进行抽样数据处理,同时借助差分隐私保护机制对轨迹数据进行双重扰动,有效解决了具有强大背景知识的攻击者窃取用户隐私的问题。同时,为适应轨迹数据查询范围的误差边界,设计了有效的数据发布预判机制,保证了发布的轨迹数据的精度。仿真结果表明,与现有的轨迹差分隐私保护方法相比,所提方案在处理效率、隐私保护强度和数据可用性等方面具有明显的优势。 展开更多

关键词 差分隐私 轨迹隐私 数据采样 指数机制 数据发布

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DDPG优化算法的机械臂轨迹规划 被引量：5

4

作者 张浩博 仲志丹 +2 位作者 乔栋豪 赵耀 杨遨宇 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2021年第12期37-40,共4页

针对传统深度确定性策略梯度算法(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)在机械臂轨迹规划中学习效率低、规划时间长的问题,提出了一种基于SumTree数据结构的加权采样DDPG算法。首先,对Q-learning的动作价值函数进行优化并引入OU随... 针对传统深度确定性策略梯度算法(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)在机械臂轨迹规划中学习效率低、规划时间长的问题,提出了一种基于SumTree数据结构的加权采样DDPG算法。首先,对Q-learning的动作价值函数进行优化并引入OU随机噪声模型;其次,对经验池中的样本添加一个优先权,优先权大的样本有更大的概率被采样出来进行训练,从而提高样本的利用率;最后,基于ROS平台搭建虚拟机器臂的实验环境进行仿真。实验结果表明,在优化后的DDPG算法下,智能机械臂达到最大累积奖励时间提前了53.8%,学习效率提高了一倍以上,明显优于传统的DDPG算法。 展开更多

关键词 深度确定性策略梯度 轨迹规划 加权采样 优先权

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基于稀疏采样数据的复杂路网地图匹配算法 被引量：1

5

作者 黄银峰 李艳红 +1 位作者 姚静怡 罗昌银 《中南民族大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第4期522-531,共10页

地图匹配是指将GPS定位坐标正确匹配到数字地图的道路上.离线地图匹配是从记录和存储的轨迹数据中寻找车辆行驶的真实路径.采样频率和复杂路网是影响地图匹配正确率的两个最重要的因素.为了提高现有的隐马尔可夫模型地图匹配算法在复杂... 地图匹配是指将GPS定位坐标正确匹配到数字地图的道路上.离线地图匹配是从记录和存储的轨迹数据中寻找车辆行驶的真实路径.采样频率和复杂路网是影响地图匹配正确率的两个最重要的因素.为了提高现有的隐马尔可夫模型地图匹配算法在复杂路网上的正确率,提出了分段验证匹配方法(SV算法).考虑到每一段子轨迹会有k条候选路径,引入一个适应度来评判候选路径与轨迹的吻合程度,选取具有最高适应度的候选路径作为局部最佳匹配路径.此外,所提算法还考虑了路段方向和车辆行驶方向的角度差和路段限速,通过这些约束条件过滤候选路段和候选点,以提高算法效率. 展开更多

关键词 轨迹分段 隐马尔可夫模型 采样频率 复杂路网

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基于双重注意力时空图卷积网络的行人轨迹预测

6

作者 向晓倩 陈璟 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2586-2595,共10页

当前行人轨迹预测研究面临两大挑战:1)如何有效提取行人前后帧之间的时空相关性;2)如何避免在轨迹采样过程中受到采样偏差的影响而导致性能下降.针对以上问题,提出基于双重注意力时空图卷积网络与目的抽样网络的行人轨迹预测模型.利用... 当前行人轨迹预测研究面临两大挑战:1)如何有效提取行人前后帧之间的时空相关性;2)如何避免在轨迹采样过程中受到采样偏差的影响而导致性能下降.针对以上问题,提出基于双重注意力时空图卷积网络与目的抽样网络的行人轨迹预测模型.利用时间注意力捕获行人前后帧的关联性,利用空间注意力获取周围行人之间的相关性,通过时空图卷积进一步提取行人之间的时空相关性.引入可学习的抽样网络解决随机抽样导致的分布不均匀的问题.大量实验表明,在ETH和UCY数据集上,新方法的精度与当前最先进的方法相当,且模型参数量减少1.65×10^(4),推理时间缩短0.147 s;在SDD数据集上精度虽略有下降,但模型参数量减少了3.46×10^(4),展现出良好的性能平衡,能为行人轨迹预测提供新的有效途径. 展开更多

关键词 轨迹预测 深度学习 图卷积网络 时空图卷积 时间注意力 空间注意力 轨迹采样

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智能体记忆引导的学习与决策: 海马体记忆回放的视角

7

作者 朱觐镳 吴一帆 王东署 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1753-1764,共12页

生物体记忆回放对提高其学习和决策能力有重要作用.研究表明,生物体记忆回放主要是由位于海马体内的位置细胞完成的,在回放激活顺序和具体激活位置上具有多样性,但是现有模拟海马体记忆回放研究方法大多形式单一,只模拟了单方向或者部... 生物体记忆回放对提高其学习和决策能力有重要作用.研究表明,生物体记忆回放主要是由位于海马体内的位置细胞完成的,在回放激活顺序和具体激活位置上具有多样性,但是现有模拟海马体记忆回放研究方法大多形式单一,只模拟了单方向或者部分情形下的回放,难以较好地复现海马体记忆回放机理.因此,结合生物体记忆回放机理,多方面模拟海马体位置细胞的记忆回放功能来提高智能体的学习与决策性能,具有重要的研究价值和应用前景.针对静态栅格场景,本文通过使用组合的强化学习机制来模拟海马体重新激活的多样性,设计了一种轨迹采样和优先扫描两个过程相互交替使用的双向搜索模型,来模拟海马体不同位置记忆的再激活,同时,通过在线学习和离线学习的方式分别模拟生物体清醒和睡眠状态下的记忆机理,更好地复现海马体的记忆回放过程.进一步地,针对变化的动态场景,设计具有“一套参数,两段更新”功能的深度双向搜索模型,来提高智能体动态环境下的学习与决策性能.复杂静态和动态栅格环境下智能体导航实验以及与其他强化学习算法的性能对比实验验证了本文所提模型的有效性. 展开更多

关键词 记忆引导 决策 海马体 记忆回放 轨迹采样 优先扫描

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采煤机截割轨迹自动跟踪系统的设计

8

作者 丁正伟 《机械管理开发》 2024年第4期249-251,共3页

为解决采煤机依靠人工控制存在的效率低、安全性差的问题,在对采煤机轨迹跟踪自动调高原理分析的基础上,确定了截割轨迹自动跟踪系统的采样周期和进刀方式,提出了基于多传感器对采煤机的截割状态监测的方案,并为其配套设计了自动跟踪控... 为解决采煤机依靠人工控制存在的效率低、安全性差的问题,在对采煤机轨迹跟踪自动调高原理分析的基础上,确定了截割轨迹自动跟踪系统的采样周期和进刀方式,提出了基于多传感器对采煤机的截割状态监测的方案,并为其配套设计了自动跟踪控制模块,验证了基于速度前馈模糊PID控制策略的控制效果. 展开更多

关键词 采煤机 截割轨迹 基于速度前馈模糊PID控制 采样周期 进刀方式

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基于混合模型的炮位外推算法研究 被引量：3

9

作者 毛洋 方逸远 周敬烈 《电子测量技术》 2015年第12期36-40,45,共6页

传统一阶扩展卡尔曼滤波算法广泛应用于各类炮丸的外推滤波,需要连续占用雷达时间资源。一种基于最小二乘滤波和一阶扩展卡尔曼滤波的混合模型扩展卡尔曼滤波算法针对迫击炮炮丸初速小、射角大等运动特性,采用灵活的分段采样,实现了对... 传统一阶扩展卡尔曼滤波算法广泛应用于各类炮丸的外推滤波,需要连续占用雷达时间资源。一种基于最小二乘滤波和一阶扩展卡尔曼滤波的混合模型扩展卡尔曼滤波算法针对迫击炮炮丸初速小、射角大等运动特性,采用灵活的分段采样,实现了对迫击炮炮丸弹道的良好外推。仿真结果说明该算法在炮丸射向角和射角不同的情况下与传统一阶扩展卡尔曼滤波精度相当,在炮丸射角较大时,能获得优于传统一阶扩展卡尔曼滤波的精度,且占用雷达资源少、实时性良好,适于工程实用。 展开更多

关键词 弹道模型 炮位外推算法 混合模型 分段采样 扩展卡尔曼滤波

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基于小波网络的外测缺失数据插补方法 被引量：1

10

作者 李振兴 张必彦 黄晓冬 《舰船电子工程》 2020年第5期157-160,共4页

针对飞行器试验中外测测量数据在某些条件下可能产生的数据丢失问题,提出了一种基于小波网络的缺失数据插补方法。利用外测缺失数据段落两段的有效测量数据构建学习样本,对小波网络进行训练并进行双向预测,对缺失数据进行预测插补。为... 针对飞行器试验中外测测量数据在某些条件下可能产生的数据丢失问题,提出了一种基于小波网络的缺失数据插补方法。利用外测缺失数据段落两段的有效测量数据构建学习样本,对小波网络进行训练并进行双向预测,对缺失数据进行预测插补。为进一步提高预测插补数据精度,首先对学习样本进行降采样处理,粗略预测缺失段落数据,逐步提高采样率至与原始测量数据采样率一致,对预测数据进行逐步修正,实现缺失段落数据的高精度预测。实测数据处理结果证明了利用小波网络对外测缺失数据进行预测插补可获得满足精度要求的插补结果。 展开更多

关键词 飞行器试验 外测 小波网络 采样率

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基于局部聚类的轨迹数据流偏倚采样 被引量：1

11

作者 王考杰 郑雪峰 +1 位作者 宋一丁 安丰亮 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2011年第5期135-137,185,共4页

移动对象轨迹数据管理是移动计算领域的研究热点。通过采样技术构造数据流摘要是普遍采用的方法之一。传统的均匀采样往往容易丢失某些关键变化数据。利用轨迹数据流的局部连续性特征,提出一种基于滑动窗口的偏倚采样算法。算法将滑动... 移动对象轨迹数据管理是移动计算领域的研究热点。通过采样技术构造数据流摘要是普遍采用的方法之一。传统的均匀采样往往容易丢失某些关键变化数据。利用轨迹数据流的局部连续性特征,提出一种基于滑动窗口的偏倚采样算法。算法将滑动窗口通过聚类划分成若干大小不一的基本窗口,并针对每个基本窗口给定一个采样率,对窗口内数据进行偏倚采样,从而形成数据流摘要。算法利用了轨迹数据的内在特征,因此具有较高的采样质量。最后,基于实际数据对算法进行了实验,结果证明了算法的有效性。 展开更多

关键词 轨迹数据流 偏倚采样 局部聚类

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路网匹配算法综述 被引量：47

12

作者 高文超 李国良 塔娜 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期225-250,共26页

路网匹配是基于位置服务中的关键预处理步骤,它将GPS轨迹点匹配到实际路网上.以此为基础对数据进行分析和挖掘,能够辅助解决城市计算中相关问题,例如建立智能交通系统、协助用户规划出行.对国内外学者在该研究领域取得的成果进行了分类... 路网匹配是基于位置服务中的关键预处理步骤,它将GPS轨迹点匹配到实际路网上.以此为基础对数据进行分析和挖掘,能够辅助解决城市计算中相关问题,例如建立智能交通系统、协助用户规划出行.对国内外学者在该研究领域取得的成果进行了分类总结,发现这些匹配算法可以较好地解决高采样率的路网匹配问题.但是,随着城市交通的快速发展,获取和处理车辆位置信息的成本不断提高,低频采样点越来越多,现有算法匹配精确度大幅度下降.于是,近年来出现了基于隐马尔可夫模型(hidden Markov model,简称HMM)的路网匹配算法.隐马尔可夫模型可以较为平滑地将噪声数据和路径约束进行整合,从有许多可能状态的路径中选择一条最大似然路径.重点总结了基于隐马尔可夫模型的路网匹配算法,主要是从特点与实验结果的角度对其进行对比总结,有些实验结果的正确率在一定条件下最高可达90%,这说明了基于隐马尔可夫模型的路网匹配算法在低采样率下的有效性.最后,对未来的研究可能采取的方法进行了展望. 展开更多

关键词 路网匹配 隐马尔可夫模型 GPS轨迹 基于位置服务 低采样率

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基于意图推断的高超声速滑翔目标贝叶斯轨迹预测 被引量：30

13

作者 张凯 熊家军 +1 位作者 李凡 付婷婷 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1258-1265,共8页

为解决高超声速滑翔目标机动给探测防御造成的困难,研究基于意图推断的贝叶斯轨迹预测方法。首先对目标进行动力学建模,利用气动参数设计机动模式集。假定高超声速滑翔目标必定攻击某目标,结合飞行意图合理构造意图代价函数,借鉴贝叶斯... 为解决高超声速滑翔目标机动给探测防御造成的困难,研究基于意图推断的贝叶斯轨迹预测方法。首先对目标进行动力学建模,利用气动参数设计机动模式集。假定高超声速滑翔目标必定攻击某目标,结合飞行意图合理构造意图代价函数,借鉴贝叶斯理论迭代推导机动模式和运动状态递推公式。通过蒙特卡洛采样实现轨迹预测算法。仿真结果表明,算法能有效提高目标机动不确定条件下轨迹预测的精度,当多目标可能被打击时,通过对预测轨迹进行在线重新规划,降低目标误判给轨迹预测造成的不利影响。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 轨迹预测 意图推断 贝叶斯理论 机动模式 蒙特卡洛采样

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基于单目视觉的移动机器人导航方法 被引量：9

14

作者 董吉文 杨森 鲁守银 《山东大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1-4,10,共5页

针对光照强度大范围变化的室外复杂道路环境下移动机器人视觉导航问题,提出了一种新的基于彩色图像处理的单目机器人导航方法。对于预先设置的引导轨线和停靠位标识,通过HSI模型对图像进行颜色分割和数学形态学处理,提取出导航目标和识... 针对光照强度大范围变化的室外复杂道路环境下移动机器人视觉导航问题,提出了一种新的基于彩色图像处理的单目机器人导航方法。对于预先设置的引导轨线和停靠位标识,通过HSI模型对图像进行颜色分割和数学形态学处理,提取出导航目标和识别停靠位标识,并用"采样估算"的方法计算导航参数。实验表明此方法获取的导航参数受光照和地面环境的影响不大,且偏离导航线误差较低,具有较好的实时性和鲁棒性。 展开更多

关键词 单目视觉 轨线引导 彩色图像分割 停靠位标识 采样估算

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基于试验设计与弹道仿真的制导工具误差快速评价方法 被引量：9

15

作者 胡昌华 扈晓翔 骆功纯 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2007年第5期542-545,共4页

提出一种以射击精度作为评价标准,通过弹道仿真对制导工具误差进行快速综合评价的方法。讨论了正交试验设计、均匀设计、拉丁超立方设计等三种试验设计方法,并根据抽样数据的特点和不同抽样方法的要求,提出将拉丁超立方抽样法与对偶变... 提出一种以射击精度作为评价标准,通过弹道仿真对制导工具误差进行快速综合评价的方法。讨论了正交试验设计、均匀设计、拉丁超立方设计等三种试验设计方法,并根据抽样数据的特点和不同抽样方法的要求,提出将拉丁超立方抽样法与对偶变数方差缩减技术相结合用于弹道仿真分析,建立了射击精度与制导工具误差系数的简明函数关系式,实现了对制导工具误差的有效评价。经仿真验证,本方法可行有效。 展开更多

关键词 制导工具误差 快速评价 试验设计 弹道仿真 拉丁超立方抽样

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基于概率路线图法的窄道采样与轨迹优化 被引量：7

16

作者 徐大也 胡立坤 +1 位作者 王小勇 刘恒佳 《国外电子测量技术》 北大核心 2023年第2期1-8,共8页

提出一种结合莱维飞行和概率路线图法(Lévy-probabilistic roadmap,LPRM)的路径规划算法。将莱维飞行方法应用于窄道采样,障碍物中的随机点通过莱维飞行走至自由空间,并延长碰撞测试来确保采样点位于窄道内,提升狭窄区域的采样质... 提出一种结合莱维飞行和概率路线图法(Lévy-probabilistic roadmap,LPRM)的路径规划算法。将莱维飞行方法应用于窄道采样,障碍物中的随机点通过莱维飞行走至自由空间,并延长碰撞测试来确保采样点位于窄道内,提升狭窄区域的采样质量与效率;为避免大量无效点的生成,在采样前先对地图进行预处理,膨胀障碍并对其进行边界提取,根据边界信息计算狭窄区域采样点数量,保证了全图采样的合理分布;进一步考虑移动机器人的实际工作情况,采用分段贝塞尔曲线对路径轨迹进行优化使其符合运动学约束,提高移动机器人的机动性。仿真实验在不同环境地图下对比了LPRM、传统概率路线图(PRM)和桥测试3种算法,结果表明LPRM算法相较两者在单一窄道环境下规划效率分别提升35.1%和32.2%,在复杂环境下其规划效率分别提升32.9%和15.5%,且提前400和100个采样点达到收敛,规划效率和成功率显著提高,总体耗时更短、路径更优,能减少移动机器人本身的能耗,提高整体工作效率。 展开更多

关键词 路径规划 轨迹优化 窄道采样 概率路线图法 莱维飞行

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基于运动轨迹捕捉与正交覆盖的WSN节点定位算法 被引量：8

17

作者 杜刚 张善文 邱力军 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期157-162,171,共7页

传统无线传感器网络(WSN)节点定位算法难以适应节点快速移动的高拓扑变化环境,导致识别误差较大。针对该问题,提出一种基于运动轨迹捕捉与正交覆盖机制的WSN节点定位算法。利用捕捉锚节点射频强度的方法对节点运动轨迹进行覆盖定位,获... 传统无线传感器网络(WSN)节点定位算法难以适应节点快速移动的高拓扑变化环境,导致识别误差较大。针对该问题,提出一种基于运动轨迹捕捉与正交覆盖机制的WSN节点定位算法。利用捕捉锚节点射频强度的方法对节点运动轨迹进行覆盖定位,获取性能最佳的锚节点及其坐标,改善因锚节点失效或信号强度弱导致的弱定位现象。在此基础上,采用拉格朗日插值函数设计运动轨迹捕捉方法,联合纵向及横向坐标维度进行节点运动矢量的精确捕捉,在精度可控的条件下实现对下一时刻节点坐标的初步预测,优化锚节点对运动节点的区域覆盖。同时利用正交覆盖方式设计基于过滤机制的区域优化方法,提高覆盖区域坐标抽样和网络信号定位精度。仿真结果表明,与2S-HGR机制和TDLM机制相比,该算法具有较好的动态路径捕捉效果与坐标定位准确性。 展开更多

关键词 无线传感器网络 节点定位 运动轨迹捕捉 正交覆盖 坐标抽样

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自动驾驶车辆的平行泊车轨迹规划 被引量：7

18

作者 胡杰 张敏超 +3 位作者 徐文才 陈瑞楠 钟鑫凯 朱令磊 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期330-339,共10页

根据对自动驾驶车辆的平行泊车场景的分析,提出一种基于采样的自动驾驶车辆平行泊车轨迹规划方法。该方法把自动驾驶车辆平行泊车的轨迹规划解耦成路径规划和速度规划。通过对泊车起始点区域采样,生成一系列曲率连续、满足路径约束的泊... 根据对自动驾驶车辆的平行泊车场景的分析,提出一种基于采样的自动驾驶车辆平行泊车轨迹规划方法。该方法把自动驾驶车辆平行泊车的轨迹规划解耦成路径规划和速度规划。通过对泊车起始点区域采样,生成一系列曲率连续、满足路径约束的泊车路径曲线,利用多目标评价函数选取最优的泊车路径。然后,在最优泊车路径基础上,通过对时间采样选取时间最短、满足约束的S-t曲线生成泊车轨迹。最后,通过仿真和实车试验验证了该方法的可行性和有效性,成功实现自动驾驶车辆的平行泊车。 展开更多

关键词 自动驾驶 平行泊车 轨迹规划 有序采样规划

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基于双率采样的智能车辆弯道轨迹跟踪控制 被引量：6

19

作者 孙娜 《动力学与控制学报》 2019年第4期348-355,共8页

本文研究在双率采样下智能车辆弯道轨迹跟踪问题.首先,针对车辆车道保持的转向控制,建立相对路面误差的侧向动力学模型.其次,假设系统状态变量被分为两个子向量并分别由两类传感器以不同的采样周期采样,针对这类双率采样系统,充分考虑... 本文研究在双率采样下智能车辆弯道轨迹跟踪问题.首先,针对车辆车道保持的转向控制,建立相对路面误差的侧向动力学模型.其次,假设系统状态变量被分为两个子向量并分别由两类传感器以不同的采样周期采样,针对这类双率采样系统,充分考虑这两类传感器的采样时刻特征,设计一类基于采样时刻的切换控制器.然后,利用输入时滞方法,将最终的闭环系统建模为带有两个模态的切换时滞系统,并以线性矩阵不等式(LMI)形式给出闭环系统指数稳定性条件和切换控制器的设计方法.最后,在Matlab/Simulink环境下对汽车模型的路径跟踪控制进行仿真,验证本文所提方法的有效性,并与单率采样方法进行比较,说明本文方法相比于单率采样方法的优势. 展开更多

关键词 智能车辆控制 轨迹跟踪 双率采样 切换控制 线性矩阵不等式(LMI)

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基于状态空间采样的高速公路智能网联车辆轨迹动态规划 被引量：6

20

作者 郭烈 王旭 +1 位作者 胥林立 秦增科 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期253-267,共15页

为实现智能网联车辆在高速公路动态行车环境下的轨迹实时规划,提出一种基于状态空间采样的轨迹动态规划方法。首先,以安全性为原则选取主车当前行驶的理想车道。基于Frenet坐标与笛卡尔坐标的转换关系,建立车辆运动横、纵向解耦的独立... 为实现智能网联车辆在高速公路动态行车环境下的轨迹实时规划,提出一种基于状态空间采样的轨迹动态规划方法。首先,以安全性为原则选取主车当前行驶的理想车道。基于Frenet坐标与笛卡尔坐标的转换关系,建立车辆运动横、纵向解耦的独立积分系统。将高速公路常见的行驶状态分为车道保持与定速巡航、变道以及前车跟随3类,预测主车行驶车道并针对3类行驶状态分别设计轨迹终端的目标配置方法。然后,利用多项式函数生成连接初始配置和目标配置的多条待选轨迹。构建考虑轨迹偏离理想车道程度、始末速度变化、规划周期和轨迹舒适性的综合损失函数,结合速度、加速度、曲率检查来评价各条待选轨迹的成本并进行排序。最后,预测车辆的横、纵向运动轨迹并构建一种胶囊形的车辆虚拟安全边界,通过碰撞检测,确定主车的最优轨迹,设置动态规划触发条件及时更新最优轨迹并避免过度规划浪费资源。研究结果表明:提出的算法能满足高速公路场景的动态规划需求;通过对轨迹规划周期、虚拟安全边界、动态规划时间间隔等关键参数的分析与优化,主车的横摆角速度范围稳定在-0.1~0.15(°)·s^(-1),横向加速度范围稳定在-0.16~0.32 m·s^(-2),跟踪参考轨迹的最大误差不超过0.022 m,提出的算法能规划出具有高安全性、稳定性和舒适性的轨迹。 展开更多

关键词 汽车工程 轨迹动态规划 状态空间采样 智能网联车辆 损失函数 碰撞检测

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