融合模糊与PID算法的自动泊车转向控制器

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1、第53卷第6期农业装备与车辆工程2015年6月Vol．53No．6AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING农业装备与车辆工程June2012015年5doi：10．3969／j．issn．1673－3142．2015．06．009融合模糊与PID算法的自动泊车转向控制器曹玉飞（400074重庆市重庆交通大学机电与汽车工程学院）［摘要］汽车自动泊车是一个典型的非线性控制问题，一般采用模糊控制方法来解决。以装有自动泊车系统的某款车为控制对象，针对车辆的转角、方向盘转角和车速之间的协调转向控制问题，提出一种融合模糊与PID协调控

2、制算法。建立车辆动力学模型，推导出车辆在转向过程中方向盘转角与前轮转角、车速的约束关系。利用模糊逻辑和PID等控制理论，结合熟练驾驶员泊车经验，在Simulink中设计自动泊车转向控制器并模拟泊车过程。最后仿真验证该泊车策略的有效性。［关键词］自动泊车系统；模糊控制；PID控制算法；Simulink仿真［中图分类号］TP273［文献标志码］A［文章编号］1673-3142(2015)06-0034-05TheIntegrationofFuzzyandPIDAlgorithmofAutomaticParkingSteeringControllerCaoYufei（

3、SchoolofMechatronicsandAutomobileEngineering，ChongqingJiaotongUniversity，Chongqing400074，China）［Abstract］Automobileautomaticparkingisatypicalnonlinearcontrolproblem，usuallysolvedbyfuzzycontrolmethod．Takingavehicleequippedwithautomaticparkingsystemasthecontrolobject，forthecoordination

4、steeringcontrolproblemsofvehicle＇sangle，steeringwheelangleandrunningspeed，akindoffusionfuzzycoordinationwithPIDcontrolalgorithmisputforward．First，vehicledynamicsmodelissetup，theconstraintrelationsofsteeringanglewithfrontwheelangleandthespeedofthevehicleinthesteeringprocessarederived．

5、ThenusingfuzzylogicandPIDcontroltheory，combiningtheexperienceofskilleddriverparking，anautomaticparkingsteeringcontrollerisdesignedandsimulatedintheSimulinkparkingprocess；finallythesimulationverifiestheeffectivenessofparkingstrategy．［Keywords］automaticparkingsystem；fuzzycontrol；PIDcon

6、trolalgorithm；Simulinksimulation0引言1自动泊车系统建模随着中国汽车行业的快速发展，汽车普及率在自动泊车系统开发过程中，自动泊车系统呈增长趋势，比较突出的便是“停车难”问题。自动建模与仿真是实现自动泊车开发核心技术之一，泊车系统（Auto-parkingsystem，简称APS）是一种是提高泊车系统安全性、可靠性、综合性能和降低新型的电子辅助驾驶技术，借助监视测距系统，采开发成本的重要环节。对自动泊车系统建模与仿用一定的控制算法以及控制驱动装置，自动控制真研究，不仅能够模拟泊车环境，仿真验证不同环车辆速度和方向盘转向来完成泊车入位

7、。根据车境下的车位匹配、转向控制、轨迹生成、轨迹控制辆相对于泊车位的方向，大致可分为平行泊车、垂等算法的有效性，而且还能更好地预测不同环境直泊车和斜泊车入位等，根据泊车复杂程度分为下的泊车系统的性能，验证泊车系统算法的可靠后退式泊车和多次进退式泊车。本文针对后退式性和有效性。根据泊车工况下的动力学特性和转自动垂直泊车问题进行研究，结合前轮转向和模向特性，建立泊车的转向模型，为转向控制算法的糊PID控制理论设计自动泊车转向控制器，有助研究建立模拟仿真环境。本文主要融合模糊与于驾驶员按照设计好的泊车控制器实现泊车行PID控制算法对自动垂直泊车转向控制进行研为。运用模

8、糊PID算法生成的泊车策