基于模糊算法垂直泊车转向控制策略的研究

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1、基于模糊算法垂直泊车转向控制策略的研究王友楠，方祖华，孙霙，王康，徐宏兵（上海师范大学信息与机电工程学院，上海200234）摘要：以提高自动泊车精度和安全性为目的，分析了垂直泊车的运动特性，车辆的初始位置及泊车过程中的转向角控制是关键参数，建立了自动垂直泊车的运动模型，在Simulink环境中建立了基于模糊算法的垂直泊车转向控制仿真模型，生成了模糊规则，分析了车辆初始位置、初始角度、初始运动速度对车辆运动轨迹的影响，仿真显示改变初始坐标及初始角度都会影响自动垂直泊车入库效果，,确定了一次性顺利入库的最小初始位置，该数值可

2、用来设计最紧凑停车库。模糊算法控制灵敏且无超调。充实摘要至250个字符左右，仅限补充本文研究内容、方法及结论。避免无关的意义或概念陈述。中英文对照。关键词：自动垂直泊车；控制策略；模糊算法中图分类号：U462.1文献标识码：AStudyonSteeringControlforAutonomousVerticalParkingBasedonFuzzyAlgorithmWANGYou-nan,FANGZu-hua,SunYing,WangKang,XuHong-bing(CollegeofMechanicalandElect

3、ronicEngineering,ShanghaiNormalUniversity,Shanghai200234,China)Abstract:Inordertoimprovetheprecisionandsecurityofautomaticparking,steeringkinematicsmodelwasanalyzedwhichinitialpositionandsteering-anglecontrolarekeyfactors,andparkingsteeringcontrolsimulationmodelb

4、asedonfuzzyalgorithmwasbuiltinSimulink.Fuzzyrulewasestablished.Autonomousverticalparkingwassimulated.Theinfluenceonvehicletrajectorywassimulatedbytheinitialposition,initialAngle,andinitialspeed.Simulationshowsthatchanginginitialparameterswillaffecttheautomaticver

5、ticalparkingeffect.Itdeterminestheminimuminitialpositionoftheone-timesmoothlyparking.Simulationshowsthatfuzzycontrolalgorithmissensitiveandnoovershoot.Keywords:Autonomousverticalparking;Steeringcontrol;Fuzzyalgorithm-----------------------------------------------

6、---收稿日期：2013-12-11基金项目：上海市地方院校能力建设计划项目（12160503000）第一作者：王友楠（1988-），男，硕士研究生.研究方向：电控技术.E-mail：spartainic@yahoo.com通讯作者：方祖华（1964-），男，教授.研究方向：内燃机燃烧及排放控制、新能源技术.E-mail：zuhfang@shnu.edu.cn自动泊车是通过探测车辆周围环境信息来找到合适的泊车位，从而控制车辆的转向和速度，使得车辆能够自主驶入泊车位。常见的自动泊车方式有平行泊车和垂直泊车，现多采用路径规划

7、和基于经验控制算法（即模糊逻辑或神经网络）这两种方式来研究泊车。Jamil[1]设计出一种泊车辅助器，可帮助驾驶员方便安全地泊车，但在实现泊车的全自动方面有待改进。文献[2]和[3]分别基于模糊逻辑控制进行泊车系统研究，逻辑控制依赖于人的操作知识，因此需要大量的泊车实验。刘钰等[4]采用Bezier曲线对泊车轨迹进行拟合，但泊车原地转向问题需深入探究。目前采用模糊控制法，对自动泊车时变性运动有很好效果[5-8]，但车辆处于不同初始位置时，采用模糊控制的车辆运动轨迹是不相同的，车辆不同的运动轨迹会导致入库成功或不成功。因此

8、,研究不同初始位置的模糊控制车辆运动轨迹，判断其能否成功入库，是自动泊车的关键。1垂直泊车的运动模型车辆在自动泊车过程中是一个全程的低速运动过程。设车库长、宽分别为5.5m和2.4m。建立的垂直泊车运动模型如图1所示。图中各参数定义如下：φ为车身方向角（x轴正向与车辆中心轴线的夹角），取逆时针方向为正；θ为前轮转角（