基于期望横摆角速度的视觉导航智能车辆横向控制

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1、万方数据第48卷第4期2012年2月机械工程学报JOURNAL0FMECHANICALENGINEERrNGV01．48No．4Feb．2012DoI：lO．3901／JME．2012．04．108基于期望横摆角速度的视觉导航智能车辆横向控制掌王家恩陈无畏王檀彬汪明磊肖灵芝(合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥230009)摘要：针对采用传统位置偏差控制方法的车道保持系统横向控制精度不高以及鲁棒性差等问题，提出一种跟踪期望横摆角速度的车辆横向控制方法。在车辆当前行驶位置和道路预瞄点之间实时规划逼近目标路径的虚拟路径。同时分析当前时刻车辆以无偏差形式沿此虚拟路径行驶时决定车辆行驶位置的横摆角

2、速度及速度之间的关系。结合车辆道路相对位置及车身状态信息，设计期望横摆角速度生成器。基于7自由度非线性车辆动力学模型，设计滑模控制器跟踪期望横摆角速度，使得车辆稳定地跟踪目标路径。根据车道线宽度和边缘点数量统计进行边缘检测，能有效识别模糊车道边缘和抑制噪声。并通过对消失点的检测来有效去除非车道线的干扰。仿真及试验结果表明，与传统的位置偏差控制方法相比，期望横摆角速度法不仅能提高车辆横向控制的精确性且跟随偏差随车辆速度及道路曲率的变化波动范围小，具有很好的鲁棒性和自适应性。关键词：车道保持系统横向控制路径规划期望横摆角速度车道识别中图分类号：U270ⅥsionGuidedIntenigen

3、tV．ehicleLateralControlBasedonDesiredY．awRateWANGJiaenCHENⅥⅥweiⅥANGT乏mbinWANGMingleiXIAOLingzhi(Sch00lofMechaIlical狮dAutomotiveEngine嘶ng，HefeiUniverS时ofTecllllolo鼢Hefei230009)Abs仃act：Accordillgtomelowlatclmco曲∞laocuracy锄dIowroblls廿lessofl姐ekc印ingsyst锄b越ed0ntypicallyposition锄rconn．ol，al呶髓lconnDlal

4、g耐也lmb勰edon仃犹kingdesiredyawrateisproposcd．A咖lpathispla仙edbet、Ⅳe钮vehicle锄dpreviewta玛etpoint，yawrate柚dvelocitya坞锄alyzedwhileaVellicle订ackingtheVirtualpathwi也zer0廿acl(ingermr，adesiredyawrateg∞emtorisdesi掣ledb私edon恤ebodystatIIsandco盯espondpositionsofVehicle锄dpreviewtargetpoint．Ayawmtetracldngcon昀ller

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7、车道保持系统包括车辆横向控制和车道识别两个方面的关键技术【11。近年来，许多学者对其进行了深入的研究‘2州。横向控制方面，文献【2】将车辆与路径上距离最近的点作为跟踪点，设计了自适应比例积比微分(Proponion，·国家自然科学蕈金资助项目(51075112，51175135)。2叭10622收到初稿，20120104收到修改稿inte鲥ion，difrerentiation，PID)和模糊预瞄控制方法，由于选择距离车辆最近的点作