【摘 要】
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国家“十四五”规划将自动驾驶汽车作为了汽车行业重点方向之一。而复杂交通场景下的驾驶安全问题是当前制约自动驾驶技术在汽车行业大规模应用的关键问题。场地测试装备是检验和提升自动驾驶汽车安全性能、提升自动驾驶汽车研发过程效率的重要手段。汽车的自动驾驶级别越高,测试需要覆盖的场景越丰富。目前高端的自动驾驶汽车封闭场地测试系统技术皆被国外公司垄断,相较于国外厂家,我国尚未自主开发出一套功能齐全、精度高的自动
【基金项目】
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重庆市人工智能试验区重点研发项目:基于深度学习的自动驾驶汽车场地集群测试系统研发与应用(NO.cstc2021jscx-gksbX0043); 国家重点实验室开放基金:汽车驾驶辅助系统运动控制算法研究与应用(NO.NVHSKL-202115)项目;
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国家“十四五”规划将自动驾驶汽车作为了汽车行业重点方向之一。而复杂交通场景下的驾驶安全问题是当前制约自动驾驶技术在汽车行业大规模应用的关键问题。场地测试装备是检验和提升自动驾驶汽车安全性能、提升自动驾驶汽车研发过程效率的重要手段。汽车的自动驾驶级别越高,测试需要覆盖的场景越丰富。目前高端的自动驾驶汽车封闭场地测试系统技术皆被国外公司垄断,相较于国外厂家,我国尚未自主开发出一套功能齐全、精度高的自动驾驶车辆场地测试系统,严重制约了自主品牌整车主动安全系统的开发与法规测试,因此论文对我国存在路径跟踪控制精度和控制效果达不到控制要求等问题展开理论研究,并通过实车场地测试检验了论文研究的受控车辆路径跟踪控制算法的可行性。论文主要研究内容包含以下几方面:(1)研究受控车辆路径跟踪系统模型特性,建立受控车辆运动几何学模型,基于该系统模型,提出基于修正Stanley预瞄算法的路径跟踪控制器设计方法,解决横摆角控制稳定性问题。(2)研究受控车辆路径跟踪系统模型特性,基于受控车辆动力学模型,针对车辆内部参数不确定,存在外部扰动双重挑战下,提出基于给定时间预设性能的路径跟踪控制器设计,实现规定时间内跟踪误差达到预设控制精度。(3)参照中国智能汽车指数评价体系测试标准,以CARSIM-SIMULINK仿真软件为平台,开展针对受控车辆的仿真测试分析。检验了两种控制方法的控制效果,既能实现侧向位移误差达到控制精度要求,同时也保证了仿真过程中控制效果的柔顺性。(4)在中国智能汽车指数评价体系测试标准下,利用无人驾驶车辆场地测试系统,对论文提出的路径跟踪控制方法进行实车场地测试。通过对实车测试数据进行分析得到场地实验结果与仿真测试效果基本一致,验证了论文提出的控制方法能够在实车测试场景标准下完成预期控制目标,从而实现代替驾驶员进行L2、L3乃至L4车辆的自动驾驶系统开发测试,以确保车辆主动安全性合规达标,为我国自动驾驶车辆开发、测试提供了有利支撑。
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