基于一种四段式规划路径的自动泊车系统研究

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1、单位代码：10359密级：学号：201111051617分类号：U471.1HefeiUniversityofTechnology硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目：基于一种四段式规划路径的自动泊车系统研究学位类别：学历硕士专业名称：车辆工程作者姓名：丁飞导师姓名：陈无畏教授完成时间：2014年4月万方数据合肥工业大学学历硕士学位论文基于一种四段式规划路径的自动泊车系统研究作者姓名：丁飞指导教师：陈无畏教授学科专业：车辆工程研究方向：现代车辆系统动力学与控制技术2014年4月万方数据A

2、DissertationSubmittedfortheDegreeofMasterResearchofAutomaticParkingSystemBasedonaFour-partFormPlannedPathByDingFeiHefeiUniversityofTechnologyHefei,Anhui,P.R.ChinaMarch,2014万方数据万方数据万方数据致谢三年时光一转眼就过去了。回首在工大的这三年的研究生学习生涯，许多老师和同学在学习和生活方面给予了我很多帮助和关心，谨此对他们致以深深的谢意。感谢

3、我的导师陈无畏教授。陈老师渊博的知识，严谨科研作风，深厚的学术功底，诲人不倦的师者风范，时刻影响着我。感谢陈老师为我提供的科研平台；在分析问题、解决问题的过程中，我的科研水平得到了很大的提高，同时也培养了我刻苦钻研的精神；所有这些都将是我人生道路上的宝贵财富。感谢王其东教授、赵林峰老师、黄鹤老师、夏光老师、胡金芳老师，感谢他们在我课题研究以及试验的过程中给我提供的宝贵建议和帮助。感谢车辆集成实验室的师兄张荣芸、王金波、杨军；感谢车辆集成控制实验室的同学吴静、任一、江伟滨、谈东奎、胡宏德、戴望军、李亮、陈守宇、常

4、媛媛、金诚、邓震；感谢实验室的师弟张弛、洪达明、丁超、黄清泉、刘洪岩；在此特别感谢王家恩老师，实验室的师兄汪明磊、魏振亚，同学金诚、戴望军，师弟张弛、洪达明，感谢他们在课题的研究期间给予我的帮助。感谢我亲爱的父母，正式他们无私的爱使我能够全身心投入学业和科研中，感谢他们在我求学生涯中一直以来对我物质上的支持和精神上鼓励，他们的殷殷期望是我永远奋斗的动力！最后，感谢所有关心、支持我完成硕士学业的老师、同学、亲人、朋友，祝他们永远幸福快乐。作者：丁飞2014年4月5日I万方数据摘要随着各类车辆保有量的快速上升，在现

5、代都市中“停车难”问题表现的越来越突出。一个有效的自动泊车系统，不仅能帮助驾驶者快速、安全的完成泊车操作，从而减轻驾驶员负担，减少交通事故，而且能够有效提高车辆的智能化程度，增加附加值，从而带来巨大的经济效益。本文设计了一种包含平行泊车和垂直泊车两种泊车的方式的自动泊车系统。首先根据阿克曼转向理论建立了车身和车位简化模型，再进一步建立车辆在低速运行状态下的泊车运动学模型，然后对泊车运动学模型应用MATLAB进行仿真分析，并结合实际泊车过程，研究了平行泊车和垂直泊车的几何路径规划方法，最后根据所用试验车的车身参数

6、及动力性能指标对所探讨的几何路径进行改进，设计出一种适应性较强的泊车规划路径。此外，本文还介绍了自动泊车系统的硬件设备，主要包括用于数据采集的感知系统和实现自动驾驶的执行机构。通过以超声波传感器、转角传感器为主的感知系统获得车身周围环境和车身姿态，以DSP为核心的控制系统根据感知系统采集到的数据计算泊车路径，通过发送命令控制驱动电机、转向电机等执行机构实现自动泊车。最后，在车辆上对整个系统进行了实车试验。控制系统根据感知系统获得的数据判断当前车位是否符合泊车要求，并结合试验车自身参数计算得出试验车与目标车位之间

7、的相互位置关系，最终生成一条有效的泊车路径，按照规划获得的泊车路径，控制系统控制方向盘转向和车辆前进、后退速度实现自动泊车。本文设计的自动泊车系统能较好的完成自动泊车，但是还可以进一步的研究改进，以完善自动泊车系统的性能。关键词：自动泊车；路径规划；MATLAB仿真；执行机构II万方数据ABSTRACTWiththerapidincreaseofcar,inthemoderncity"parkingdifficult"problembecomesmoreandmoreprominent.Anefficienta

8、utomaticparkingsystem,notonlycanhelpdriverstocompleteparkingoperationfastandsafely,soastolightentheburdenonthedrivers,reducetrafficaccidents,butalsocaneffectivelyimprovetheintelligencelevelofthe