[硕士论文]无人驾驶城市公共交通系统的车体控制研究.pdf

上海交通大学
博士后学位论文
无人驾驶城市公共交通系统的车体控制研究
姓名:刘子龙
申请学位级别:博士后
专业:机械电子工程
指导教师:杨汝清
20080622
摘要钅渴桥盟计划资助的一项国际合作项目。该项目与欧盟第五框架大型研究项目———钅亢虲项目进行合作,重点研究面向城市环境的无人自动驾驶车辆的,旨在为未来的城市提供一种灵活、高效、安全、环保的新型公共交通工具,提高城市生活的质量和促进城市的可持续发展。该项目将先进的信息与控制技术应用于车辆和交通系统中,提出了基于无人驾驶电动车的面向将来的全新交通模式,具有很高的柔性,效率和安全性。由于无人驾驶车辆横向运动学模型常被看作高非线性、时变的,所以这给控制方案的制定带来了较大的难度。本文基于横向运动学模型兼顾乘客乘坐的舒适性制定出古典控制、反馈线性化跟踪控制、单神经元刂啤⒑嵯蜃钣趴刂莆恢酶倏刂品桨浮2捎谜庑┛刂品桨冈诔堤正向和倒向开车的情况下,都得到较好的横向跟踪效果,动态特性好、稳态精度高,基于由和语言建立起的三维动画仿真也说明了这一点。关键词:;无人驾驶车;横向控制;;
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学位论文原创性声明上海交通大学文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:日期:年月日
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┦亢罅鞫荆谘钊昵褰淌诘闹傅枷麓邮欧盟资助项目奈奕酥悄艹蹈倏刂蒲芯浚冉男畔⒂肟刂萍际跤τ于车辆和交通系统当中,为今后的全新交通模式提供了基于无人自动驾驶电动车实现的可能性。研究报告在对无人驾驶车辆运动学模型进行深入分析的基础上,基于平面直角坐标系和自然坐标系,兼顾了乘客乘坐的舒适性,增补了车体运动学模型。进而在以下几个方面做出了有工程应用价值的研究成绩:捎昧慵ǖ愣韵ǎ艘蛭K俣锐詈细刂拼吹牟焕跋欤岢隽嘶于古典控制的车体横向运动跟踪控制方案;捎檬淙胧涑龇蠢∠咝曰椒ǎ贫ǔ隽顺堤搴嵯蛭恢酶倏刂品桨福ü谋溲八俾剩贫ǔ隽艘恢指牧嫉ド窬狿跟踪控制器;ǔ堤逶硕P途侠砑蚧渥;O咝允北淠P停贫ǔ鱿应的横向最优跟踪控制策略;并从理论上进行相应深入分析。为了观察到车辆整体运行状态,采用虚拟现实建模语言建立无人驾驶车三维模型及其运行场景环境。运用的/机制,将仿真模型和三维可视化模型结合在一起,实现了无人驾驶车辆三维动画仿真。从仿真效果来看,采用上述控制策略后获得了较好的横向跟踪控制效果,动态特性好、稳态精度高。为无人智能车系统的最终实验研究打下了牢固基础。博士后期间,刘子龙博士还作为项目主持身份申请到了中国博士后科学资助基金渭恿擞傻际ι昵氲纳虾J锌莆巧郊苹,=煌ù笱аПā南京理工大学学报、国际会议上录用或发表文章八篇。较好的完成了博士后期间的工作,符合出站条件。年虏┦亢笃诼昵氤稣尽
钅亢虲项目进行合作,重点研究面向城市环境的无人自第一章绪论帚一早瑁化课题来源课题研究的背景和意义法国国家信息与自动化研究所⑵咸蜒繡大学,其中上海交通大学为脑级会议,在那次会议上,欧亚各国政府为了增加欧亚国家之间在信息和通讯领域钅拷ò严冉男畔⒑屯ㄑ都际跤τ迷诔盗竞徒煌ㄏ低成希诰哂懈停车困难、能源消耗、噪声污染和环境污染等,这些问题严重降低了城市生活的质量。与国外多数大城市一样,中国的很多城市正遭受着由私人汽车使用而引发的诸多交通和环境问题。优先发展城市公共交通是提高交通资源利用效率,缓解交通拥堵的重要手段。国务院总理温家宝于年月做出重要批示,要求优先发展城钅渴桥访薃计划资助的一项国际合作项目。该项目与欧盟第五框架大型研究项目动驾驶车辆,旨在为未来的城市提供一种灵活、高效、安全、环保的新型公共交通工具,提高城市生活的质量和促进城市的可持续发展。项目成员包括上海交通大学、项目的负责单位。欧盟的计划全称为眉苹月召开的欧亚政府首内的合作,决定实施名为的研究计划,欧盟委员会鼓励并资助欧亚各研究机构在该领域内的合作研究。安全性,高效率和高柔性的的基础上,为未