智能汽车横纵向运动控制方法综述

在我国随着人民生活水平的提高,车辆保有量也在呈倍速增长,进而引起了大量的交通安全问题,其中由驾驶员操作不当引起的交通事故约占所有交通事故的75%。而汽车的智能化发展可以很好地解决此类交通安全问题。智能汽车的核心技术主要包括环境感知、行为决策及运动控制三方面。其中运动控制作为智能汽车核心技术之一,有着重要的研究意义。智能汽车的运动控制包括横向控制和纵向控制两部分,对汽车横、纵向运动控制中的多种方法进行了分析介绍,包括模型预测控制、模糊逻辑控制、神经网络的自适应滑膜控制、直接式控制和分层式控制;同时介绍了横纵向耦合实现运动控制的重要性,并分析了其研究现状;最后,对智能汽车运动控制的后续发展方向进行了展望,有助于智能汽车运动控制的进一步优化发展。     

再战合肥——蔚来杯中国大学生电动/无人驾驶方程式大赛

今年9月,瑞士两家大学联合用大学生电动方程式赛车刷新了零百直线加速的世界纪录——用时0.956秒!这是人类历史上第一次将零百纪录刷入1秒以内。大学生电动方程式再度引发人们关注。通过2023年11月在合肥举办的中国大学生电动/无人驾驶方程式大赛,让我们也了解一下中国大学生的水平。     

FSAC赛车轨迹跟踪协同控制策略研究

针对中国大学生方程式赛车 （FSAC） 在比赛中横向-纵向协同控制的轨迹跟踪精度和稳定性问题，根据现代控制理论和经典控制理论提出一种以纵向速度为结合点的线性二次控制器 （LQR） 和比例-积分-微分算法 （PID） 的横纵向协同控制策略，并根据赛车相对参考轨迹的位置设计了一种协同控制器。建立二自由度车辆动力学模型，基于该模型设计了横向LQR位置跟踪控制器和纵向PID速度跟踪控制器。所设计的控制策略在CarSim和Simulink搭建的循迹工况联合仿真场景下进行仿真验证，仿真结果为纵向位置偏差小于0.07 m，横向位置偏差小于0.03 m。对控制算法进行实车验证，结果表明，该策略有效提高了赛车的轨迹跟踪精度和行驶稳定性。     

自动驾驶汽车横向运动控制方法综述

对自动驾驶汽车的横向运动控制技术进行了介绍,从车辆模型、控制策略、控制方法 3个方面分析了横向运动控制的国内外研究现状。针对目前横向运动控制研究中存在的问题,提出未来自动驾驶横向运动控制的研究应趋向于横/纵向运动控制耦合、车辆底盘控制技术与自动驾驶运动控制技术结合,以及车联网模型下的新型运动控制技术探索几个方向,以实现横向运动控制技术综合性能的进一步提高。     

基于深度学习的大学生无人驾驶方程式赛车循迹控制研究

大学生无人驾驶方程式大赛(FSAC)是一项旨在吸引更多的优秀青年投身于新技术造车领域的比赛。赛车在电动方程式赛车基础上增加了摄像头、激光雷达、等传感器,并通过制动和转向系统的改装,进行赛道循迹控制。传统方法基于图像处理技术,很难通过拟合中心线的方式进行跟踪控制,为此提出基于深度学习的端对端循迹控制方法,首先对图像数据采集及驾驶模拟器驾驶数据的收集,提出采用端对端CNN网络进行训练,并最终在硬件环台架上验证了所提出方法的有效性。     

基于EKF的电动方程式赛车动力电池容量试验研究

以FSEC(Formula Student Electric China)中国大学生电动方程式汽车大赛为背景,基于动力性和续驶里程,对长安大学某型号纯电动方程式赛车电池参数进行匹配设计;基于不同温度及放电倍率条件下的试验数据在Simulink中建立锂离子电池等效电路动态模型;根据实际比赛工况,基于EKF通过Simulink仿真与电池放电试验对比分析,确定电池最佳容量,表明该试验方法确定电池容量的可行性。     

1356无人驾驶赛车比赛

正Q:能否介绍下无人驾驶赛车比赛Roborace?A:FIA Formula E国际汽联电动方程式打造了全球首个无人驾驶赛车比赛Roborace。作为Formula E(电动方程式)的支持赛事,这项赛事将会在Formula E赛事比赛前一个小时进行,比赛中人工智能无人驾驶系统将取代传统的赛车手,并控制全电动赛车进行比赛。但是,由赛车手驾驶赛车的时候,不同的刹车点、不同的车速和不同的策略都会形成不一样的局面,而人工智能     

FSC赛车发展现状与未来趋势分析

在新时代强国建设进程中,大学生方程式赛车运动方兴正艾,是提高汽车及其相关专业人才创新实践能力、提升未来汽车产业创新实力的重要手段。通过分析FSC和FSAE赛车,包括燃油赛车、电动赛车和无人驾驶赛车的技术发展状况,为国内各高校车队设计、制造高水平的赛车参赛并取得比赛的优良成绩,提供技术参考依据。通过分析FSC赛车技术发展的未来趋势,为国内FSC车队赶超世界先进水平指明今后努力的方向。     

大学生方程式赛车营销市场分析

中国大学生方程式汽车大赛(FSC)是一项由高等院校汽车工程或汽车相关专业在校学生组队参加的汽车设计与制造比赛。文章以我校"湘农枫行"赛车为研究对象,着眼于赛车营销市场,在赛车市场环境、营销方案、赛车售后服务、投资分析等方面进行探索分析,以期为大学生方程式赛车在市场营销方面提供一些建议,并进一步促进赛车整体水平的提高。     

极限工况下无人驾驶车辆稳定跟踪控制

针对无人驾驶车辆在极限工况下跟踪控制精度和稳定性均难以保障的问题,提出一种纵横向稳定性综合协调控制方法。首先对无人驾驶车辆在摩擦极限下的速度进行规划,通过纵向加速度前馈和状态反馈控制器实现极限车速下的速度跟随。其次将预瞄前馈与人工势场反馈相结合设计了横向路径跟踪控制器。提出了基于期望与实际横摆角速度偏差的稳定性控制策略,优化纵向控制的驱动力矩。Simulink/Carsim联合仿真结果表明,所提出的纵横向协调稳定控制方法可在极限工况下改善无人驾驶车辆瞬态响应,抑制道路曲率突变处的超调量,减少路径跟随中的稳态误差,提高了无人驾驶车辆的轨迹跟踪精度和弯道运动过程中的横向稳定性。     

双电机独立驱动FSEC赛车主减速器设计

基于辽宁工业大学万得电动方程式赛车队E02号赛车和中国大学生电动方程式大赛规则,文章对双电机后轮独立驱动方程式赛车的动力总成模块进行了设计与优化。对传动系统的传动比进行了匹配计算,并完成了一种行星齿轮减速器的设计,同时建立了CATIA三维模型并完成运动仿真。     

有“电”，可近

两大国际赛车盛事将于2014年进军中国!首先是第一届电动车方程式赛事，这项全球首创以电动方程式赛车进行的格兰披治大赛，有别于传统采用汽油发动机的F1赛车，而是采用电动马达驱动的方程式赛车进行。电动方程式的宗旨，是希望车厂能透过电动车的比赛，提高民用电动车的效能及技术。除此之外，10个赛站都是在大城市进行的街道赛，目的是让电动车更接近群众，从而令民用电动车更为普及。     

大学生电动方程式赛车踏板总成可调机构设计

为了进一步提高电动方程式赛车的制动、加速性能,设计了一种用于大学生电动方程式汽车大赛的制动、加速踏板总成机构,通过安装滑道实现制动、加速踏板的前后位置的移动,使用平行四边形结构让加速传感器与加速踏板臂连接,避免了驾驶员对加速传感器的踩压致使传感器损坏,超行程开关通过底板上的圆孔槽可以实现前后位置的移动,可以快速实现超行程开关的定位。     

FSEC赛车车架有限元分析与优化设计

针对2020中国大学生方程式汽车大赛规则设计的一版空间桁架式电动方程式赛车车架,进行扭转刚度计算、工况分析和模态分析,发现车架刚度、强度均有富余,运用拓扑优化设计方法获得赛车车架最优结构,使车架质量降低12％,同时刚度、强度仍然满足使用要求.     

基于模型预测控制的自动驾驶车辆横纵向协调控制

针对自动驾驶车辆系统中的车辆控制问题,采用一种基于模型预测控制的横纵向协调控制方法,实现车辆的轨迹跟踪控制。所设计的控制器将车辆横向控制问题、纵向控制问题综合考虑,使用模型预测控制方法将轨迹跟踪控制问题转化为优化问题,以位置和速度误差为优化目标,同时考虑控制的平滑性,最终求解出最优的控制输入。仿真结果表明:所设计的控制器能达到较好的控制效果。     

中国方程式赛车的自主品牌——吉利方程式 专访铭泰陆虎国际方程式赛车运动发展(北京)有限公司总经理刘建全

2006年10月5日,首届亚洲吉利方程式国际公开赛AGF在北京开赛,这一赛事填补了中国本土没有自己的方程式比赛的空白。中国汽车运动从上世纪80年代到现在,赛事举办了很多,但真正使用自己的方程式赛车进行的比赛却始终没有。吉利拥有完全知识产权的吉利方程式的诞生,宣告这个时代     

无人驾驶车辆解耦混合运动规划方法研究

高速公路无人驾驶车辆运动规划要充分考虑车辆的动力学特性和道路环境构成的复杂约束,优先确保车辆的无碰撞行驶轨迹,同时算法实时性比常速情况下要求更高,要充分考虑计算的复杂性。提出一种可生成横纵向最优解逼近群的解耦增强混合运动规划方法,引入Frent坐标系将运动规划问题进行横纵向解耦,在横向偏移规划中融合数值优化和多项式规划算法,在纵向速度规划中融合围绕速度和围绕避障规划算法,解耦规划完成后使用代价函数和碰撞检测方法对生成的轨迹群进行评估和选择。搭建Apollo-LGsvl无人驾驶联合仿真测试平台,对所提出的运动规划方法进行仿真验证。结果表明,提出的横纵向解耦增强混合运动规划算法在高速公路各工况中所生成的运动轨迹能够有效避免车辆发生碰撞,其横向偏移和纵向速度均能满足二阶平滑,最大横向加速度、最大纵向加速度、最大纵向jerk等满足动力学约束。该方法有效减少了最优解逼近群内的轨迹数量,使轨迹评估阶段计算复杂度降低了46%,证明提出的方法具备一定的应用价值。     

FSEC电动方程式赛车动力系统设计

针对中国大学生电动方程式汽车大赛(FSEC)大赛规则,研究设计了一种双轮毂电机驱动的动力系统。同时在Cruise仿真软件中对双轮毂电机动力系统的FSEC赛车进仿真分析。仿真结果表明,所设计动力系统满足比赛性能指标。     

FSC赛车车架强度

为了保证赛车车架的强度及刚度符合大学生方程式赛车比赛的规则以及赛车的加速、操控及安全性能要求,在CATIA中建立车架三维模型,将几何模型导入ANSYS Workbench中建立车架的有限元模型并进行有限元分析,计算出赛车车架在静态、弯曲、制动及转弯工况下的强度以及车架的扭转和弯曲刚度.在理论上保证了赛车车架的安全性要求,实际做出的车架最终安全地完成了2013年的中国大学生方程式汽车大赛.     

无人驾驶汽车纵向速度控制研究

针对无人驾驶汽车在上下坡道的过程中,汽车纵向速度对行驶状态影响较大的问题。文章提出了一种针对无人驾驶汽车在路径跟踪过程中的纵向速度控制方法,该方法采用增量PID控制,结合坡道速度增量预估模型,实现无人驾驶汽车在上坡和下坡时,速度可以保持相对稳定的状态。