智能车辆自动驾驶控制系统方案设计.pdf

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1、车辆与动力技术2011年第1期总第121期Vehicle＆PowerTechnology文章编号:1009－4687(2011)01－0026－05智能车辆自动驾驶控制系统方案设计112王智峰，张朋飞，何克忠(1．中国北方车辆研究所，北京100072;2．清华大学，北京100084)摘要:设计了一种全新的智能车辆自动驾驶控制系统的设计方案，该方案是通过将有人车辆的转向、油门、制动以及挡位4个系统进行适当的机械结构改造后，加装相关自动控制装置，并将各系统通过CAN总线与上位智能控制机进行分布式连接

2、而建立的．测试试验以及整车集成试验表明，该设计方案可实现上位控制机精确控制底层各子系统的目的，为车辆无人化与智能化控制的进一步研究奠定基础．关键词:智能车辆;自动控制装置;转向控制;油门控制;制动控制;挡位控制中图分类号:U469.3;TP242.6文献标识码:ADesignProjectforAutomaticDrivingControlSystemofIntelligentVehicle112WANGZhi-feng，ZHANGPeng-fei，HEKe-zhong(1．ChinaNorth

3、VehicleResearchInstitute，Beijing100072，China;2．TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract:Aninnovativedesignandintegrationprojectforautomaticdrivingcontrolsystemofintelligentvehicleisdiscussed．Thisprojectincreasesautomaticcontroldevicesandrecons

4、tructsthemechanismofsteeringsystem，throttlesystem，breakingsystemandgearingsystemofthemannedvehicles．TheuppercontrolcomputerlinkstheautomaticcontroldevicesbyCANbus．Thisachievementestablishesfoundationofunmannedandintelligentcontrolofvehicle．Keywords:i

5、ntelligentvehicle;automaticcontroldevice;steeringcnotrol;throttlecnotrol;breakingcnotrol;gearingcnotrol近年来，随着人工智能、自动控制等智能控制控制系统作为所有运动动作的最终执行者，其执行领域相关理论与技术的发展，越来越多更加有效的效果直接影响智能车能否准确且实时地完成上层智智能算法被设计出来，不断提升着智能车的智能控能控制系统的控制指令，是整个智能车感知、规制能力，推动了智能车从遥控到半自主控

6、制、再到划、推理以及决策等智能能力的基础，是智能车辆全自主控制的不断发展．在智能车的发展过程中，的核心系统之一．底层自动驾驶控制系统的性能始终是影响智能车智传统的自动驾驶控制系统一般由转向、油门与能控制能力的关键因素之一．自动驾驶控制系统是制动3个系统组成，并在原车辆的人工驾驶装置上指能够接收上层智能控制系统的指令，以控制车辆通过加装电机、钢丝拉绳、减速器、滑轮等一系列［1-3］的转向、速度与挡位等运动特性的系统．自动驾驶复杂的机械系统，实现对原车辆的自动控制．收稿日期:2011－01－17作者

7、简介:王智峰(1985－)，男，硕士研究生;张朋飞(1971－)，男，高级工程师，研究方向为地面无人平台技术.第1期王智峰等:智能车辆自动驾驶控制系统方案设计·27·清华大学计算机系智能车组设计的THMR-V就是系统进行必要的机械改造，再加装相应的自动控制［4］传统自动驾驶控制系统的典型代表．其转向控装置，使智能车辆原有的人工驾驶系统改造成为具制系统的设计方法是断开原转向柱与转向拉杆之间有接收上位机下发的转向、加速、制动等指令，并的机械连接，并加装直流伺服电机以控制转向拉杆执行相应动作能力的自动

8、驾驶控制系统．设计的自的动作，为了同时不失去人工驾驶能力，通过2个动驾驶控制系统应满足以下要求:啮合的齿轮连接直流伺服电机和原转向柱;其油门1)能够满足上层感知规划层对底层执行层控控制系统和制动控制系统都是使用电机、钢丝绳、制精度与速度的要求;减速器、卷线轮、以及滑轮组，通过电机驱动卷线2)对原车的机械改造应尽可能少;轮旋转，进而通过钢丝绳拉动油门踏板运动．3)不应该对车辆原有的系统和性能产生任何传统的自动驾驶控制系统机械加工非常困难，影响;并且机械结构之间的间隙会影响控制精度，同时额4)应具有