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车辆垂直泊车模糊控制策略研究

刘洲辉  
【摘要】: 自动泊车技术是当今热门的汽车电子技术之一,它的运用可以极大地减轻驾驶员的体力、脑力劳动强度,降低了泊车操作的难度,避免驾驶员因方向感不强、判断和操作失误而引起的事故,同时该技术也将对车辆最终实现无人驾驶产生积极的意义。本课题研究内容是基于模糊智能控制的实际停车场环境下车辆自动垂直泊车控制算法的研究和基于ADAMS/Car整车模型的仿真验证分析。 文章对比分析了当前不同类型的车辆自动泊车系统,以及不同的车辆自动泊车控制方法,在考察实际停车场泊车环境的具体情况后,提出了区别于轮式机器人泊车领域的、更为简洁有效的车辆自动垂直泊车的模糊控制方法,并总结出了新的模糊控制规则,最后利用Matlab模糊逻辑工具箱将其实现,以车辆泊车轨迹和方向盘转角为考察对象,得出本文提出的自动垂直泊车模糊控制仿真的结果。同时,因车辆运动学模型对自动泊车模糊控制效果的影响很重要,本文在目前一般的车辆运动学基础上,建立了一种新的集成了车辆转向系结构特性的拓展的车辆运动学模型,使得本文设计的泊车模糊控制效果能更加接近真实的车辆泊车操作。此外,本文还引入了机械动力学仿真软件——ADAMS的相关应用,利用其在整车操纵性能仿真方面的强大功能,建立了基于ADAMS的整车模型来代替实车仿真。通过导入本课题前期基于Matlab自动泊车模糊控制仿真得到的结果生成driver文件导入ADAMS/Car软件进行仿真验证。仿真结果分析可知,本文设计的基于实际停车场的自动泊车模糊控制系统能按要求准确地完成泊车任务,且操作结果符合真实车辆的操纵特性,模糊控制方法有效。 本文的创新之处在于:拓展了车辆自动泊车系统的运动学模型,加入了转向系结构参数的影响,使得模糊控制的结果更符合真实车辆的操纵特性;研究分析了实际停车场的环境因素对车辆泊车操作的影响,设计出了符合实际停车场泊车环境的更为简洁有效的模糊控制泊车方法;利用ADAMS软件建立整车模型,代替实车仿真,验证本文车辆自动泊车控制方法的有效性。


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