驾驶员最优预瞄纵向加速度模型

利用预瞄跟踪理论、模糊决策理论和非线性系统描述函数法建立了一个驾驶员速度控制模型，即加强员最优预瞄纵向加速度模型，仿真结果表明，该模型通过对驾驶安全性、合法性、轻便性、驾驶员自身滞后特性及汽车动力学系统强非线性特性的考虑，可以有效地模拟驾驶员控制汽车速度的行为特性，为人-车-路闭环系统中速度控制研究提供了一条可行途径。     

驾驶员PO预瞄模型参数的时域辨识

本文通过斜坡响应不变法实现离荼到连续传递函数间的转换，运用Ｍａｒｑｕａｒｄｔ阻尼最小二乘法辨识驾驶员ＰＯ预瞄模型的物理参数。辨识结果中，当信噪比为２０ｄＢ、４ｄＢ时，最大偏差分别为１．６％及１０％，从而表明斜坡响应不变法具有很高的辨识精度，且因采用阻尼最小二乘法致使物理参数识精度进一步提高。     

驾驶员稳态预瞄动态校正假说

针对汽车运动学和动力学自身的特点及驾驶员对其的理解和认识，基于预瞄跟随理论和预测控制理论，在驾驶员行为建模中作出了汽车运动学和动力学特性的分隔处理，提出了驾驶员稳态预瞄动态校正假说，并结合仿真计算和驾驶模拟器实验论证了假说的合理性和有效性。     

预瞄驾驶员模型中车辆操控稳定性的分析

通过将驾驶员模型、汽车运动学模型与闭环控制系统相结合,给出了一种基于最大预瞄距离驾驶员模型的空间方程.采用Lyapunov-Krasovskii泛函方法,分析基于该模型的“人—车—路”闭环控制系统的指数稳定性条件.利用所建立的4轮车辆驾驶员模型,分别采用不同的最大预瞄距离值和驾驶员反应时滞值,对车辆路径跟随进行了仿真试...     

预瞄距离自适应的路径跟踪驾驶员模型

根据驾驶员的前视作用,不同学者建立了不同的预瞄驾驶员模型.但是真实的驾驶员在预瞄前方路径时,往往会根据目标路径的曲率和边界条件对预瞄距离的远近进行动态调节.当目标路径的曲率较大时,此时驾驶员为了提高车辆的稳定性,往往将预瞄视线放得较近.当目标路径的曲率较小时,驾驶员将预瞄距离放得较远.同时,当车速较高时,驾驶员的预瞄视...     

驾驶员方向控制模型圆弧式预瞄算法的研究

在传统的预瞄算法中,预瞄位置的确定需要大量坐标变换,影响运算速度;且通过线性插值计算预瞄点坐标和路径方向,会使预期路径方向在路径点处不连续,导致人-车-路闭环系统仿真出现振荡.为此,本文中提出一种无需坐标变换的圆弧预瞄位置确定算法,并通过三次埃尔米特插值实现对局部路径的光滑处理.仿真结果表明:该算法效果良好,运算速度较快;且采用三次埃尔米特插值代替线性插值,可有效缓解闭环系统仿真振荡.     

一种补偿校正驾驶员模型

驾驶员模型在人-车-路闭环系统中具有重要的作用.为了提高驾驶员模型路径跟踪的精度和适应性,更多的学者主要基于智能控制算法,建立了智能决策的方向盘转角模型.智能控制驾驶员模型在一定程度上提高了路径跟踪精度,但是当车辆受到干扰和失去稳定性时,其路径跟踪效果较差.因此,驾驶员模型在路径跟踪时,应该建立补偿校正环节.当车辆跟踪...     

基于横向预瞄偏差的驾驶员前视轨迹控制模型

文章给出了横向预瞄偏差的概念，提出了一种基于横向预瞄偏差的驾驶员前视轨迹控制模型。通过计算机仿真，验证了该控制模型的正确性。该模型与现行的预瞄驾驶员模型相比，具有理解容易，分析计算简单，实用性强的优点。     

单轨车辆驾驶员单点预瞄模型的参数优化

使用ADAMS软件建立摩托车的模型,并利用MATLAB软件建立驾驶员模型,构成驾驶员-车辆模型。采用MATLAB和ADAMS协同仿真,得出单移线和双移线工况实际行驶轨迹和手把力矩、侧倾力矩、转向角、侧倾角、横向加速度等。建立了摩托车移线工况的性能综合评价指标,并用此指标对摩托车在不同运动状况下的性能进行评价。以驾驶员模型反馈系数为设计变量,采用正交设计方法优选出一组参数。     

基于稳态特性的路程预瞄转向模型

为实现车辆稳态转向的理想状态,建立更真实的预瞄-跟踪行为,提出了2种基于稳态转向的路程预瞄转向模型,假设车辆处于稳态转向状态,预测车辆的行驶轨迹,基于预测轨迹的侧向误差最小原则,分别建立了将单点预瞄转化为路程预瞄的理想转向模型和修正转向模型。CarSim/Simulink联合仿真结果表明,2种转向模型均具有较好的路径跟踪精度、适应性和转向平顺性。     

基于多点预瞄的车道保持辅助系统

提出一种基于多点预瞄的车道保持辅助系统,通过选取多个预瞄点建立仲裁规则,以最能表征车辆偏离车道中心线的预瞄点作为误差输入,设计前馈控制加反馈控制的横向位置控制方法.并进行实车试验验证.     

基于MATLAB的汽车驾驶员模型探究

以预瞄最优曲率驾驶员模型作为研究对象,建立人—车闭环控制系统,根据道路信息和汽车运动状态,驾驶员输出最佳的方向盘转角,维持汽车预期的行车轨迹.构建MATLAB/Simulink仿真模型,引入侧风干扰,对所建立的驾驶员模型控制汽车操作稳定性进行仿真试验.仿真结果表明:相比于开环控制,基于预瞄最优曲率驾驶员模型的闭环控制系...     

基于轴间预瞄的主动悬架研究

以某型汽车的1／2车辆模型为研究对象，提出了一种轴间预瞄控制的方法，并结合最优控制理论设计了车辆悬架的控制策略。通过模拟和仿真分析，验证了所提出的轴间预瞄比传统的轴距预瞄具有更好的控制效果。     

基于表征驾驶风格的驾驶员纵向加速度模型

驾驶员驾驶风格的差异会引起纵向加速度决策与最优值存在一定程度的偏差.改进了基于最优预瞄的驾驶员纵向加速度模型,以跟随速度为参考量,提出了多点多目标的二阶预瞄决策模型,并以预瞄视野、决策意愿和决策偏差表征驾驶员的驾驶风格进行建模.通过Simulink-Carsim联合仿真,验证模型可以反映出不同驾驶风格下的驾驶行为,为研究分析真实驾驶行为提供借鉴.     

融合预瞄特性的智能电动汽车稳定性模型预测控制研究

提出了一种融合预瞄特性的智能电动汽车稳定性前馈+反馈控制方法。建立车辆预瞄模型,通过汽车在环境感知时的前视行为,引入道路曲率作为车辆动力学特性的影响因素。基于在前视信息指导下的车辆位姿变化,根据道路附着能力和车速指数模型描述期望纵向车速,建立轮胎侧偏刚度补偿的稳定性前馈控制方法。同时,采用模型预测控制（MPC）设计稳定性反馈控制律,根据车辆的预瞄信息自适应调整预测模型参数和预测时间,消除前馈控制误差及路面扰动等不确定性因素带来的影响。研究结果表明,本文提出的控制策略下汽车质心侧偏角、横摆角速度和侧向加速度小,且跟踪精度更高。仿真试验中,相比于无控制、MPC反馈控制与前馈+定参数MPC反馈控制,本文提出的控制策略在双移线工况1下质心侧偏角峰值分别减小了41.3%、28.9%和10.0%,横摆角速度峰值分别减小了18.0%、6.7%和2.0%,双移线工况2下质心侧偏角峰值分别减小了27.2%、8.7%和8.0%,横摆角速度峰值分别减小了16.9%、12.9%和8.6%;相比于MPC反馈控制与前馈+定参数MPC反馈控制,在蛇行工况1下,质心侧偏角峰值分别减小了49.8%与34.8%,横摆角速...     

基于预瞄的模糊自适应路径跟踪算法研究

基于车辆的预瞄和纯追踪模型设计一种自适应调整前视距离的路径跟踪控制器。利用模糊控制原理简单和控制参数少的特点,将车辆当前横向、航向偏差作为模糊控制输入,前视距离作为模糊控制输出和纯追踪模型输入,得到模糊自适应纯追踪算法。基于MATLAB/Simulink进行仿真,验证算法的有效性和准确性。     

融合预瞄与势场栅格法的紧急避撞驾驶人模型

紧急避障工况下的驾驶人操作具有响应快且动作幅值较大的特点,传统预瞄驾驶人模型已不能适应紧急避障工况的需求,故考虑实际避撞场景开发相应的驾驶人模型就显得尤为必要。针对此种状况,基于驾驶模拟器,结合紧急避撞工况实际驾驶人操纵数据,提出了一种融合预瞄与势场栅格法的紧急避撞驾驶人模型。首先针对紧急避撞工况下车辆运动特点,建立车辆横、纵向耦合非线性动力学模型,并给出其状态空间方程描述;其次,离线仿真分析紧急避撞系统特征,并结合线性二次型最优控制,建立最优曲率预瞄+跟踪误差反馈驾驶人模型;再者,基于紧急避撞工况下真实驾驶人经验转向行为数据,开发基于势场栅格法的驾驶人模型,为进一步提高驾驶人模型对避障行驶工况的适应性,将基于势场栅格法的驾驶人模型与最优曲率预瞄+跟踪误差反馈驾驶人模型进行融合,并基于Sigmoid函数实现两者输出的权重分配;最后,针对所提出的融合预瞄与势场栅格法的驾驶人模型,开展基于避撞台架的驾驶人在环仿真试验以及实车试验。研究结果表明：在紧急避撞工况下,对比最优曲率预瞄+跟踪误差反馈驾驶人模型,融合预瞄与势场栅格法的驾驶人模型输出的转向动作与实际驾驶人行为较为接近,可在保证避障安全性的前提下,兼顾避障路径跟踪精度与车辆行驶的稳定性。