无人驾驶智能车在动态环境中的避障方法
车辆技术的发展使得无人驾驶技术成为近年来国内外研究的热点，无人驾驶智能车在动态环境中的避障方法是无人驾驶技术的重要研究方向之一，它主要是将环境感知、车辆控制、路径规划等技术集于一体的综合技术。避障原理是先通过车载传感器获得自身位姿信息和外界环境障碍物信息，然后通过车辆自身信息与外界障碍物信息进行比较，计算出避障所需的最小安全距离，根据最小安全距离生成避障路径并计算出前轮方向盘角度和行驶速度，最终使车辆自主完成行驶任务到达目标点。 本文根据无人驾驶智能车在动态环境中的避障方法的任务要求设计出环境感知、车辆控制、路径规划的系统方案。无人驾驶智能车称呼多样，也可以称其为室外轮式机器人，甚至有些文献称其无人车、智能车等。全文围绕无人驾驶智能车的避障方法的任务要求而展开，主要研究内容如下: 1)根据现实条件和系统基本的要求搭建无人驾驶智能车硬件平台，主要包括车载传感器和实行机构硬件，这些将作为无人驾驶智能车实验的基础条件。 2)通过分析车辆动力学模型给出无人驾驶智能车在车辆控制技术中速度与方向盘最大转角的约束条件，运用约束条件可以控制无人驾驶智能汽车在行驶过程中保证方向盘调整符合动力学约束。 3)车辆控制方面主要采用带死区的PID控制算法对目标路径的跟踪，保证车辆能够按照给定的路径信息点进行跟踪行驶，最终按照要求行驶完整个路径。 4)分析了道路环境中无人驾驶智能车与障碍物的位置关系，并将遇到障碍物的情况分为四类，计算出行驶过程中无人驾驶智能车在四类情况中与障碍物最小安全距离，根据最小安全距离要求生成避障路径，无人驾驶智能车通过跟踪新的避障路径来避开障碍物车辆。其中避障路径的生成包括避障路径和平行路径两种，避障路径适用于避开障碍物车辆，平行路径用于无人驾驶智能车换道行驶。
无人驾驶智能车;动力学模型;动态环境;避障方法;车辆控制;路径规划
西安工业大学
硕士
控制理论与控制工程
谭宝成
2015
中文
TP242.6
78
2015-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）