基于人机共享和分层控制的车道偏离辅助系统

作     者：谈东奎 陈无畏 王家恩 汪洪波 黄鹤 TAN Dongkui;CHEN Wuwei;WANG Jiaen;WANG Hongbo;HUANG He

作者机构：合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥230009 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51175135 51375131 51305118) 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2015年第51卷第22期

页      码：98-110页

摘      要：针对车道偏离辅助系统转向控制中的人机协同问题,提出一种人机共享的决策与控制方法。考虑驾驶员转矩、道路曲率及纵向车速,设计模糊控制器确定虚拟车道边界宽度,再根据车轮是否超出虚拟边界进行辅助控制决策。在此基础上根据车-路位置关系建立车辆预瞄处偏差的动态模型,设计LPV/H∞控制器跟踪车道中心线决定期望前轮转角。应用滑模观测器估计转向阻力矩,设计考虑驾驶员转矩和转向阻力矩的二阶滑模控制器决定辅助转矩,再由主权分配模块进一步对人机控制主权进行分配,实现辅助系统与驾驶员之间的共享控制。在veDYNA/Simulink联合仿真平台上对提出的控制方法进行仿真试验,仿真结果表明所提出方法在各种车速下均能有效避免车辆偏离车道,减少控制器对驾驶员的干预,人机冲突较小。建立基于veDYNA/LabVIEW的车道偏离辅助控制系统试验台架,对该方法进行硬件在环仿真试验,其结果表明该方法能有效辅助驾驶员通过复杂道路,获得较好地人机协调性能。

主 题 词：车道偏离辅助系统 共享控制 分层控制 LPV/H∞控制 滑模观测器 

学科分类：08[工学] 082304[082304] 080204[080204] 0802[工学-机械学] 0701[理学-数学类] 0801[工学-力学类] 0812[工学-测绘类] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2015.22.098

馆 藏 号：203124343...