无人驾驶汽车线控转向系统控制策略的研究.pdf

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1、第33卷第12期计算机仿真2016年12月文章编号：1006—9348(2016)12—0163—06无人驾驶汽车线控转向系统控制策略的研究吴蒙。张飞铁，文桂林(湖南大学机械与运载工程学院，湖南长沙410082)摘要：无人驾驶汽车转向系统设计是实现无人驾驶的关键技术之一。以力帆620汽车为原型，介绍了一种无人驾驶汽车转向系统改装方案和转向控制器设计方案，并完成了无人驾驶汽车转向系统的硬件改造，转向控制策略设计与控制器硬件。以目标转角与实际转角的差值作为转向控制策略的反馈，利用模糊PID算法计算转向执行电机的电流，控制执行电机，完成转向。首先在Maflab／Simulink

2、对转向系统的执行机构建模，联合CarSim中的整车模型对控制算法进行仿真，然后在改造的试验车上进行了实车试验。仿真和试验结果表明，设计的转向控制器模糊PID算法，控制器硬件电路的设计和执行电机驱动电路的设计，满足无人驾驶汽车转向的要求，能准确完成转向，响应快速，性能稳定。关键词：无人驾驶车辆；转向；控制器；电机控制中图分类号：TP301．6文献标识码：BTheControlStrategyResearchofUnmannedVehiclesSteering—by—WireSystemwuMeng，ZHANGFei—tie．WENGui—lin(InstituteofMec

3、hanicalandVehicleEngineering，HunanUniversity，ChangshaHunan410000，China)ABSTRACT：Thedesignofunmannedvehiclessteeringsystemisoneofthekeytechnologiestorealizeunmanneddriving．BasedontheLIFAN620car，themethodmodifyingsteeringsystemofunmannedvehicleandthecontrollerdesignofsteeringsystemwereintro

4、ducedinthispaper．Themodifyingofthesteeringsystem，thehardwaredesignofthesteeringcontrolunitandthedesignofcontrolstrategywerealsocontacted．Inthecontrolunit，thedifferencebe-tweenactualangleandthetargetwasconsideredasafeedback，thenthemotorwascontroledandsteeringWasfin-ishedusingthecurrentofmo

5、torcalculatedthroughfuzzyPIDalgorithm．Atfirst，themodelofthesteeringsystemae—tuatorbuiltinMatlab／SimulinkWasassociatedwi山thevehiclemodelbuihinCarSim．andthesimulationofthecon．trolstrategyWascarriedout．Then，theexperimentofourtestearwiththesteeringsystemWascontacted．Simulationandexperimentalr

6、esultsshowthatthemethodcanmeettherequirementsofunmannedvehiclesteeringandcancon-pletesteeringaccurately，responsequicklyandperformancestably．KEYWORDS：Unmannedvehicles，Steering，controller，Motorcontroll引言现代电子信息和网络技术高速发展，已经推动了很多行业的智能化，这种浪潮延伸到汽车行业里，各种各样的无人驾驶汽车应运而生，其中自主控制型元人驾驶汽车发展较快，车辆周围的环境，例如道

7、路路况、车辆位置和障碍物信息，通过车载传感器比如雷达、摄像头等采集获得后，汽车的EUC综合环境信息、辆本身的状态信息和车辆期望的运动路基金项目：国家自然科学基金资助项目(51475151)收稿13期：2016一02一06径等信息，利用控制策略的分析计算，来控制车辆的转向和速度，保证车辆能安全可靠的在道路上行驶，并完成期望的目标路径。其中线控转向系统是无人驾驶汽车的重要执行机构，转向系统需要以精确完成指定角度与角速度的完成转向‘1，21。线控转向(Steering—by—wire，简称SBW)系统是更新一代的汽车转向系统，SBW