一种无人驾驶车辆路径跟踪控制方式研究

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1、声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均己在论文中作了明确的说明。研究生签名：垄．熟0-o，垆年?月“日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名：

2、∥妒年弓月“日硕士学位论文一种无人驾驶车辆路径跟踪控制方式研究摘要随着社会不断向前进步，科技日新月异地高速发展，无人驾驶车辆开始走进人们的视野。无人驾驶车辆是一种非常典型的四轮移动机器人，是一个多学科交叉综合体，涉及技术广泛。无入驾驶车辆技术对于增强国家安全具有直接意义，并且同时无人驾驶车辆的技术直接促进移动机器人的相关技术。目前无人驾驶技术已经逐步开始用于人们的生活，比如辅助安全驾驶系统，对于减少交通事故和具有极强的现实应用意义。本文对无人驾驶车辆的底层控制系统展开了研究，根据实际道路情况，设计了一套路径跟踪控制系统，以提高控制系统的鲁棒性和适

3、应性。本文主要研究内容有以下5个部分：第一，介绍无人驾驶车辆的项目背景和研究意义，对目前无人驾驶车辆国内外研究成果进行了详细介绍，对无人驾驶车辆所涉及的主要关键技术进行了详细概述并介绍了其中所常用的方法。在本章最后详细分析了无人驾驶车辆的运动控制问题。第二，本章以无人驾驶车辆“巡洋舰”为研究平台，介绍了实验平台采用的体系结构，结合“巡洋舰”采用的硬件组成，并详细介绍了其几个组成部分，诸如环境感知系统、规划系统、决策系统、控制系统及执行机构，更加明白清楚体系结构的组成。应用数学知识详细描述了路径跟踪控制问题，将问题表达式化，从而将问题具体化；概要地

4、介绍运动控制系统的系统组成要素；总结了车辆在实际道路中要面临的问题，从而也是本文要解决的问题。第三，本章研究无人驾驶车辆的速度控制方法相关内容，设计并实现一种PID速度控制系统。概要描述无人驾驶车辆的速度控制问题，并总结出本实验平台要达到的设计目标。根据车辆的强非线性和易受环境因素影响的特点，结合了人类控制车辆时速度控制的经验，介绍了PID控制原理和调整参数的规则，设计PID速度控制器规则，经过对PID参数的不断测试和调整，完成速度控制器的设计与调试。通过实验验证了速度控制系统的有效性、准确性和鲁棒性，克服了车辆自身的非线性问题以及复杂外部环境的

5、干扰问题。第四，本章研究无人驾驶车辆的方向控制方法相关内容，设计并实现一种方向跟踪控制系统。利用“预瞄．跟随”理论和纯追踪控制算法的优点，结合模糊推理控制的优势，设计和实现了参数自适应模糊控制器，其输入量为当前速度和航向误差，输出量为前视距离，进一步使用纯追踪算法计算前轮转角，从而使车辆能够在实际道路中按照参考路径跟踪行驶，解决由于数学控制模型的建立不精准带来的控制不确定性问题。最后，应用无人驾驶车辆平台“巡洋舰”在真实道路环境下进行路径跟踪控制系统的测试，结果验证了本文提出的控制系统的有效性、鲁棒性和可靠性，并根据实验结果摘要硕士学位论文对本文

6、所采用方法进行了总结和展望。关键词：tIA-驾驶车辆，路径跟踪，PIE}控制，模糊控制，纯追踪硕士学位论文，．．．————————————————————————————————二坠兰壁兰塑竺堡堡堡苎型查苎!垄Abstract、，．．?17merapidchange8anddevelopmentofScienceaIldtec}moIo斟，AutonomoIlsL釉dy出cle(A}V)beg抽幻enterpe。ple’svision．ALVisa咖ical0ffour—wh剜edm。bilerobot1S，a?uln．diScipli‘蛾叮，i

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