文献类型：期刊文章

作　　者：郭烈[1] 葛平淑[2,3] 夏文旭[1] 秦增科[1]

GUO Lie;GE Ping-shu;XIA Wen-xu;QIN Zeng-ke(School of Automotive Engineering,Dalian University of Technology,Dalian 116024,Liaoning,China;School of Mechanical and Electronic Engineering,Dalian Minzu University,Dalian 116600,Liaoning,China;School of Control Science and Engineering,Dalian University of Technology,Dalian 116024,Liaoning,China)

机构地区：[1]大连理工大学汽车工程学院,辽宁大连116024 [2]大连民族大学机电工程学院,辽宁大连116600 [3]大连理工大学控制科学与工程学院,辽宁大连116024

出　　处：《中国公路学报》

基　　金：国家自然科学基金项目(51975089,51575079);中国博士后科学基金项目(2018M641688);辽宁省博士科研启动基金项目(20170520194).

年　　份：2019

卷　　号：32

期　　号：12

起止页码：46-57

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2017、CAS、CSA、CSA-PROQEUST、CSCD、CSCD2019_2020、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：车道保持控制系统是汽车安全辅助驾驶的重要组成部分,可有效提高汽车主动安全性、避免车辆无意识地偏离本车道。目前,大部分车道保持控制系统在工作时将驾驶人的操作视为外界干扰,没有考虑人机共驾阶段下驾驶人与控制系统的控制权分配问题,易造成人机冲突、影响驾驶人的驾驶感受。论文兼顾驾驶人与辅助控制系统各自优势,基于人机共驾技术对车道保持控制系统进行研究。构建基于安全行驶区域与最晚预警边界相结合的车道偏离决策模型,在保证其预警精度的同时降低计算复杂性,根据车辆行驶状态和路面附着系数动态调整预警阈值;研究串级MPC-PID控制策略实现对车辆横向位置的控制,将最优问题转化为二次规划求得目标前轮转角,利用PID算法完成对目标前轮转角的跟踪;引入共驾系数对车辆的控制权进行分配,研究共驾系数分配模型,以车辆状态误差和驾驶人转向力矩作为模糊控制的输入变量、共驾系数作为输出变量,降低辅助控制系统与驾驶人之间的冲突;最后,利用CarSim与Simulink联合仿真对所研究的控制策略进行仿真验证,结果表明共驾系数能够根据驾驶人的操作和车辆运行状态的变化实现动态调整,辅助控制力矩与驾驶人输入力矩变化趋势相同,在保留驾驶人一定操作的基础下可避免车辆偏离车道、降低人机冲突。

关 键 词：汽车工程 车道保持 串级MPC-PID控制  共驾系数  模糊控制  

分 类 号：U463.6]