道路坡度及车辆质量自适应的自主驾驶车辆纵向速度控制研究

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1、分类号：ＴＰ２７３单位代码；１０１８３研究生学号：２０１２５２２０９１密级：公开戀吉林大学硕女学位论文（舉术学位）道路坡度及车辆质量自适应的自主驾驶车辆纵向速度控制研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＬｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌＳｐｅｅｄＣｏｎｔｒｏｌｆｏｒＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＶｅｈｉｃｌｅｓＡｄａｐｔｉｖｅｗｉ化ＲｏａｄＧ巧ｄｅａｎｄＶｅｈｉｃｌｅＭａｓｓ作者姓名：刘柏楠专业：控制理论与控制工程研究方向：自主驾驶车辆控制指导教师：陈虹教授培养单位：通信工程学院

2、２０１５年６月道路坡度及车辆质量自适应的自主驾驶车辆纵向速度控制研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＬｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌＳｐｅｅｄＣｏｎｔｒｏｌｆｏｒＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＶｅｈｉｃｌｅｓＡｄａｐｔｉｖｅｗｉｔｈＲｏａｄＧｒａｄｅａ打ｄＶｅｈｉｃｌｅＭａｓｓ作者姓名；刘柏楠专业名称：控制理论与控制工程指导教师：陈虹教授学位类别：学术硕±培养单位：通信工程学院答辩日期：２０１５年０６月日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本

3、论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商化性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕±学位论文原创性声明：所呈交学位论文立本人郑重声明，是本人在指导教师的指导下，独进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：ｉ碱１網曰親心年ｔ月ｔ曰

4、削旨近些年来，在人们的广泛关注之下，智能车辆技术已经取得了突飞猛进的进步。智能驾驶车辆正逐步揭开其神秘的面纱，从实验室的研发平台走入大家的视巧。从长远来看，智能驾驶技术可！＾最终取代人来进行相应，从而有效地节省人力资源。从近期地发展来看的车辆驾驶操作，智能驾驶技术可Ｗ有效的提高车辆的主动安全性能，对于智能交通的发展也同样具有非常重要的意义。因此，可Ｗ说智能驾驶技术的发展可Ｗ从多方面提高人们的生活水平，其研究是非常有意义的。智能驾驶技术的研究可Ｗ分为Ｈ个部分，即环境感知部分、路径规划部分Ｗ及运动控制

5、部分。环境感知部分的主要任务是利用传感器，通过建模得到车辆周围的环境信息。路径规划部分将根据车辆周围的环境信息，通过规划得到一条通往目标地点的最优路径。运动控制部分主要是通过控制车辆的方向盘、油口或制动踏板，使得车辆跟踪上当前的最优路径。其中，运动控制部分又分为级向控制和侧向控制。繳向控制是通过控制油口或制动踏板使得车辆跟踪上期望的纵向速度，侧向控制是通过控制方向盘使得车辆跟踪上当前的期望路径。本文主要研究自主驾强车辆的纵向控制。对于自主驾驶车辆的纵向控制来说，其难点在于如何克服车辆运动过程中由于环境

6、干扰所带来的影响。在自主驾驶车辆的行驶过程中，有很多的环境干扰因素会对车辆的纵向速度控制产生影响，例如道路坡度的变化、车辆质量的改变、风阻的改变等等。本文的主要研究目的是通过估计上述的主要环境干扰信息，从而使得车辆对于干扰具有更好的自适应性。基于上述的研究目的，本文将尝试从车辆的建模、估计器的设计Ｗ及控制器的设计等几个方面着手来完成上述的目标。本文的研究工作由国家自然科学基金重大研究计划集成项目（项目编１号；９２２０３０１）资助。摘要道路坡度及车辆质量自适应的自主驾驶车辆纵向速度控制研究学生姓名：

7、刘柏楠专业名称：控制理论与控制工程指导教师：陈虹教授在自主驾驶车辆纵向行驶过程中，环境的干扰因素对其具有较大的影响，例如道路坡度的变化、车辆质量的改变、风阻的变化、路面摩擦阻力的改变等。在上述干扰因素的影响下，如何提商自主驾驶车辆纵向速度控制器对于干扰的自适应能力，是速一度控制器设计的个难点。为了解决上述问题，很多具有干扰自适应能力的速度控制一器被相继提出，本文重点介绍了种已在实际中应用的比例内模速度跟踪控制器，该一个内模环节控制器具有，可＾有，（＾效得到当前环境的干扰量将干扰量经过滤波反馈给控制器从

8、而提高了控制器对环境干扰的自适应能力。但是，该控制器的内模环节得到的干扰量包括了很多的干扰因素，而不同的干扰因素又具有不同的特性，例如道路一，而车辆质量通常在坡度随路面起伏变化较快次实验过程无变化。