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摘 要
Abstract
目 录
插图索引
附表索引
第1章 绪论
1.1 无人车辆路径规划方法综述
1.1.1 虚拟人工势场法
1.1.2 快速扩展随机树算法
1.1.3 智能群落算法
1.1.4 最优控制算法
1.2 轨迹跟随模型综述
1.2.1 传递函数模型
1.2.2 预瞄跟随模型
1.2.3 智能控制模型
1.2.4 其他模型
1.2.5 驾驶员模型在主动避障系统中的运用
1.3 存在的问题
1.4 课题来源及本文主要内容
1.4.1 车辆局部路径规划方法研究
1.4.2 车辆速度规划方法研究
1.4.3 车辆轨迹跟踪控制方法研究
1.4.4 分层式车辆轨迹规划与跟随系统构建
1.5 章节安排和技术路线
第2章 八自由度整车动力学模型
2.1 车辆的八自由度动力学模型
2.2 轮胎模型
2.3 车辆传动系建模
2.4 车辆模型验证
2.5 本章小结
第3章 无人车局部路径规划方法
3.1 道路模型建立
3.2 面向任意道路形状的局部导航路径规划方法
3.2.1 自然三次样条曲线简介
3.2.2 基于自然三次样条曲线的路径规划
3.2.3 仿真示例
3.3 改进的危险人工势场和弹性绳理论相结合的路径规划方法
3.3.1 调和人工势场函数
3.3.2 危险力势场的构建
3.3.3 弹性绳路径规划模型
3.3.4 路径规划求解
3.3.5 仿真示例
3.4 基于危险速度势场和最快梯度下降法的路径规划方法
3.4.1 危险速度势场设计与路径规划求解
3.4.2 仿真示例
3.4.3 面向任意道路形状的主动避障算法
3.4.4 仿真示例:回旋线道路上的路径规划
3.5 本章小结
第4章 无人车辆速度规划方法
4.1 基于序列二次规划(SQP)的预瞄速度规划
4.2 基于三次自然样条曲线的最优速度规划
4.3 跟车情景下的自适应速度规划
4.4 仿真示例
4.4.1 SQP速度规划
4.4.2 基于三次自然样条曲线的最优速度规划
4.4.3 跟车情景下的速度规划
4.5 本章小结
第5章 无人车轨迹跟踪控制方法
5.1 基于线性输入输出反馈的速度跟踪控制器设计
5.1.1 纵向控制速度跟随器设计
5.1.2 速度跟随仿真示例
5.2 考虑参数不确定的自适应预瞄滑模路径跟踪控制
5.2.1 模型构建
5.2.2 鲁棒性验证
5.2.3 预瞄时间对路径跟随系统的影响
5.3基于滑膜控制可自适应调节预瞄时间的路径跟随器
5.4 基于模型预测控制的路径跟踪
5.4.1 模型预测控制算法
5.4.2 仿真验证
5.5基于五自由度非线性车辆模型的模型预测轨迹跟踪控制
5.5.1 系统平衡点以及非线性系统线性化过程
5.5.2 线性时变模型预测控制优化求解
5.6 本章小结
第6章 无人车分层式自动轨迹规划与跟随系统仿真验证
6.1 分层式无人车轨迹规划与跟随系统的模块分解
6.1.1 决策层
6.1.2 规划层
6.1.3 控制层
6.2模型预测控制架构下轨迹规划跟随系统的超车仿真验证
6.2.1 模型预测控制框架下的路径跟随控制器的对比研究
6.2.2 直线道路工况下的超车过程验证
6.2.3曲线道路工况下的超车验证
6.3 自适应滑膜控制架构下轨迹规划跟随系统的导航仿真验证
6.3.1 自适应滑膜控制框架下的路径跟随控制器的对比研究
6.3.2 驾驶性能评估
6.3.3 导航测试场景1
6.3.4 导航测试场景2
6.4 本章小结
总结与展望
全文总结及创新点
研究展望
参考文献
附录A 攻读学位期间发表的学术论文
致 谢
