自动智能汽车的横纵向控制与监督

轮廓误差。
Part Three 车辆横向动力学
监督方案的整体结构 横向车辆动力学模型 奇偶空间的设计与应用 实验结果
车辆横向动 力学的监督
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PART Three
监督方案的整体结构
通过循环检查一些重要的传感器信号的 值来监控车辆运动，并在达到关键限制的情
况下警告驾驶员，这是本文介绍的监督概念
的主要思想。
请老师批评指正！！！
Part Two 车辆的纵向运动控制
自适应巡航控制系统整体架构 纵向车辆动力学模型 加速度控制 纵向运动控制
速度控制
距离控制
自适应巡航控制系统系统控制性能
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PART Two
自适应巡航控制系统整体架构
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PART Two
纵向车辆动力学模型
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PART Two
加速度的控制
基于数学车辆模型，
使用反馈和前馈线性化的 线性PI控制器执行加速度 控制任务。将期望的加速 度与测量的加速度进行比较，控制
奇偶空间的设计与应用
将等式（3）乘以T的零空间的矩阵Ω 得Βιβλιοθήκη Baidu与未知状态向量x（k）无关 的奇偶方程r（k）：
假设模型参数不改变无噪声系统的残差，则残差显示以下属性：
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PART Three
实验结果
使用所描述的横向车辆动力学的监督技术的一 个特殊测试序列的实验结果。从测试周期开始到约 7秒钟的时间，车辆在干燥的道路上行驶，没有任
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PART Two
距离的控制
距离控制器输入是，受控车 辆的测量速度，所期望的距离,与 前一车辆测量距离之间的距离偏 差以及相对速度。两个控制器作 为其输出信号提供车辆所期望的 加速度。主要目的是为了让车辆 保持一定的速度行驶。
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PART Two
自适应巡航控制系统的性能
完整的自适应巡航控制控制 结构已经在两个不同的OPEL测 试车中应用，且通过激光传感器 实现对前面车辆的距离测量，控 制器设法保持测量距离几乎等于 所期望的距离。只有在非常强的 加速或减速的情况下，存在小的
交通中的驾驶员，包括他们的舒适性和安全性。保持驾
驶员在开放道路上规定的恒定速度，如果检测到较慢的 前车辆，系统将自动减速受控车。如果前一个车辆消失， 汽车再次加速直到达到指定的速度。车辆监控区域由检 测传感器故障以及车辆转弯运动的概念表示。以横向运
动的特点所提出的监督技术只能作为复杂汽车管理系统
的一部分，在未来的自主智能车辆中实施。
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PART Three
奇偶空间的设计与应用
离散状态空间表示的时间依赖系统矩阵由下式给出：
X(k),表示状态,u(k)表示执行器的输入，y(k)表示传
感器的输出，A,B,C,D表示相应维度的已知矩阵。
根据计算等式(1)的状态方程和奇偶空间的符号
形式，求解奇偶方程，基于这些方程得到残差：
此奇偶空间中，得出两个传感器的残差；此残 差公式中包含传感器的输出，和扰动v(k)相关.
何车辆运动的干扰。刚刚达到潮湿的表面时，两个
残差r1和r2都超过了固定的阈值，就会发现一个危 险的情况。在横向车辆运动的这个关键部分完成之
后，发生传感器故障，可以通过比较残余r1与残差
r2来观察。由于特殊奇偶空间设计，与方向盘传感 器分离的残差r1保持在其极限内，而残差r2表示传 感器故障。
Part Four 结论 这里提出的自适应巡航控制系统（ACC）支持公路
监管方案的整体结构是三层架构。通过
分析测量信号，最底层用于产生残差，包括 有关实际驾驶状态的信息。中间层，评估这 些残差提供可用于直接驾驶员信息目的的实 际驾驶状态的分类，以及在结构的上层中的 横向车辆控制应用。
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横向车辆动力学模型
由Rieckert和Schunck（1940）最初设 计为非线性单轨道模型，
器计算所期望的节气门角度和所期
望的制动压力。在本应用中使用线 性化技术的主要意图是通过车辆模
型的逆非线性，来补偿实际的非线
性车辆行为。
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速度的控制
关于速度控制器，广泛的测试
周期表明，一般是用所测量的车速， 所期望的速度。所使用的是控制行
为对应于包括速度相关的增益的比
例控制算法。速度控制器的任务是 保证驾驶员获得指定的所期望的速 度。
自动智能驾驶的横纵向控制与监督
目录
01 综述 02 车辆的纵向运动控制 03 车辆的横向动力学监控 04 结论
Part One 综述
本文主要讲述的是：基于自适应巡航控 制系统的方法，采用Isermann所提出的三层 控制结构模型对纵向运动进行分析，来表示 对车辆的控制策略，以及采用基于奇偶空间 方法来监督车辆的横向动力学，提高驾驶舒 适度和安全性。
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PART Three
奇偶空间的设计与应用
为了减少产生的噪声残差中的高频干扰,在该应用中加入巴特沃斯低通滤波器，
从系统输出方程（1）的矩阵形式开始，对于p + 1（p = 2）时间步长：
其中，T和Q为：
将等式（3）乘以T的零空间的矩阵Ω得到与未知状态向量x（k）无关的奇偶方程r（k）：
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PART Three