基于分段高斯伪谱法的平行自主泊车路径规划

论文摘要

本文中提出一种在不同泊车空间采用分段高斯伪谱法的自主泊车路径规划方法。首先,通过建立车辆运动学模型,结合动力学约束、端点约束和路径避障约束,将自主泊车路径规划问题转换为最优控制问题,而在不同泊车区域内采用分段高斯伪谱法将最优控制问题离散化为非线性问题。接着,以最短泊车完成时间为优化目标函数,采用内点法对非线性问题进行优化求解得到最优泊车路径。然后,在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,并设定了5种不同泊车位长度的平行自主泊车工况,其泊车位长度分别为车长的1.1～1.8倍。仿真结果表明,所提出的方法可统一有效对自主泊车路径规划问题进行求解,且与传统伪谱法相比仿真收敛速度更快,泊车时间更短。最后,通过实车试验进一步验证采用所提出方法的有效性。

论文目录

• 前言
• 1 车辆泊车运动过程分析
•   1.1 车辆运动学模型建立
•   1.2 泊车避障约束分析
• 2 泊车最优控制问题建立
•   2.1 最优控制问题
•   2.2 车辆动力学条件约束
•   2.3 端点约束
•   2.4 最优目标函数
• 3 分段高斯伪谱法算法设计
•   3.1 时域变换
•   3.2 变量离散化
•   3.3 改进的分段高斯伪谱法
• 4 仿真分析
• 5 实车试验
• 6 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 钱立军,吴冰,仇多洋,胡伟龙

关键词: 自主泊车,路径规划,分段高斯伪谱法,最优控制

来源: 汽车工程 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 汽车工业

单位: 合肥工业大学汽车与交通工程学院

基金: 国家自然科学基金(51875149,71431003),安徽省高校自然科学研究项目(KJ2018A0782)资助

分类号: U463.6

DOI: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2019.012.008

页码: 1401-1409

总页数: 9

文件大小: 4199K

下载量: 133