基于Fuzzy-PID的自动泊车车速控制系统的研究

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1、工程硕士学位论文基于Fuzzy-PID的自动泊车车速控制系统的研究作者姓名陈政和工程领域车辆工程校内指导教师胡习之副教授校外指导教师何文杰高级工程师所在学院机械与汽车工程学院论文提交日期2018年1月StudyofSpeedControlSystemofAutomaticParkingBasedonFuzzy-PIDADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ChenZhengheSupervisor：AssoProf.HuXizhiSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,

2、China分类号：U471.15学校代号：10561学号：201521003246华南理工大学硕士学位论文基于Fuzzy-PID的自动泊车车速控制系统的研究作者姓名：陈政和指导教师姓名、职称：胡习之副教授申请学位级别：工程硕士工程领域名称：车辆工程论文形式：□产品研发□工程设计应用研究□工程/项目管理□调研报告研究方向：车辆系统动力学与电子控制论文提交日期：2018年1月4日论文答辩日期：2018年3月13日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：陈吉清教授委员：杨宇高级工程师吴杰副教授姜立标副教授巫江虹教授华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重

3、声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文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标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许

4、采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，（校保密委员会审定为涉密学位时间：年月日）于年月日解密后适用本授权书。不保密,同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“√”)摘要随着经济的发展，全球汽车保有量大大增加，城市泊车位空间越来越小，而近年来因倒车引发的交通事故也越来越多，众多传统汽车难以妥善解决的问题日益凸显。被视为有效解决方案的智

5、能汽车技术，其发展备受瞩目。作为智能驾驶技术发展的关键，自动泊车技术的研究对于提高泊车安全性意义重大。泊车过程中的车速控制是否能由系统自动控制是划分自动泊车系统全自动和半自动的唯一标准，而速度控制品质的好坏也是衡量自动泊车品质的重要考核标准之一。论文研究源于校企结合项目，对某款合资企业自主研发的城市SUV车辆的自动泊车的车速控制系统进行设计和研究。首先，设计同时用于驾驶员操纵和自动操纵的，以步进电机控制制动踏板的总成机构；建立基于简化阿克曼转向原理的转向模型并进行理论分析计算；以制动踏板的位移为输入、汽车的车速为输出对整个车辆动力学模型进行理论分析和计算。其次，对模糊控制理论

6、进行理论分析，设计Fuzzy-PID控制器的结构以及输入和输出的隶属度函数和模糊规则，并在MATLAB上建立模糊控制器。利用MATLAB和Simulink进行联合建模仿真，对建立的Fuzzy-PID控制和PID控制下的车速控制模型进行仿真分析对比，验证了前者具有更小的超调量和更快的响应速度；建立自动泊车Simulink全模型，汽车轨迹的仿真结果验证了在车速控制下的车辆能较好的停入已有的车库内。最后将建立好的车速控制模型编译成嵌入式代码加载到飞思卡尔单片机板；完成自动泊车实验台架的搭建，通过实验台架验证制动踏板能跟随控制信号进行运动；通过实车实验验证车速控制系统的建模的正确性和

7、该控制下汽车车速的稳定性。实车实验验证了该速度控制系统可以达到自动泊车的车速控制要求。关键词：自动泊车；车速控制系统；模糊PID；车辆动力学模型；实车验证IAbstractWiththedevelopmentofeconomy,theglobalcarownershipisincreasing.Theparkingspaceincitiesisgettingsmaller.Inrecentyears,therearemoreandmoretrafficaccidentscausedbycarrevers