基于驾驶员驾驶行为的无人驾驶机器人车辆协调控制研究

声明

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外相关研究现状

1.2.1 无人驾驶机器人研究现状

1.2.2 驾驶员驾驶行为研究现状

1.2.3 无人驾驶机器人车辆协调控制研究现状

1.3 主要研究内容

2 无人驾驶机器人结构与驱动方式

2.1 无人驾驶机器人性能要求

2.1.1 性能指标

2.1.2 通用与易拆装性

2.1.3 仿人的车辆操控特性

2.2 无人驾驶机器人结构组成

2.2.1 无人驾驶机器人总体结构

2.2.2 转向机械手

2.2.3 驾驶机械腿

2.2.4 换挡机械手

2.3 无人驾驶机器人驱动方式及选择

2.3.1 驱动方式分析

2.3.2 驱动方式选择

2.4 本章小结

3 无人驾驶机器人车辆模型

3.1 无人驾驶机器人模型

3.1.1 无人驾驶机器人驱动装置模型

3.1.2 转向机械手运动学与动力学模型

3.1.3 驾驶机械腿运动学与动力学模型

3.1.4 换挡机械手运动学与动力学模型

3.1.5 无人驾驶机器人模型验证

3.2 无人驾驶机器人车辆模型

3.2.1 无人驾驶机器人车辆纵向动力学模型

3.2.2 无人驾驶机器人车辆横向动力学模型

3.2.3 无人驾驶机器人车辆纵横向耦合动力学模型

3.2.4 无人驾驶机器人车辆模型验证

3.3 本章小结

4 驾驶员驾驶行为模型

4.1 机器驾驶与人工驾驶车辆对比

4.1.1 车速控制对比分析

4.1.2 转向操纵对比分析

4.1.3 车速控制和转向操纵对比分析

4.2 驾驶员转向操纵行为模型

4.2.1 自适应预瞄模型

4.2.2 基于虚拟路径规划的期望横摆角速度模型

4.3 驾驶员车速控制行为模型

4.3.1 油门和制动切换操纵策略

4.3.2 不同道路曲率下操纵调整策略

4.4 模型验证

4.4.1 驾驶员转向操纵行为模型验证

4.4.2 驾驶员车速控制行为模型验证

4.5 本章小结

5 无人驾驶机器人车辆纵横向协调控制

5.1 无人驾驶机器人车辆分层式纵横向协调控制结构

5.2 无人驾驶机器人车辆反馈控制层设计

5.2.1 基于反演理论的横向反馈控制

5.2.2 基于滑模理论的纵向反馈控制

5.3 无人驾驶机器人车辆补偿控制层设计

5.3.1 非线性鲁棒反演横向补偿控制

5.3.2 非线性模糊滑模纵向补偿控制

5.4 无人驾驶机器人车辆纵横向协调控制层设计

5.4.1 控制转换函数

5.4.2 基于油门和制动切换操纵策略的协调控制

5.5 无人驾驶机器人车辆纵横向协调控制仿真及试验验证

5.5.1 纵向控制仿真及试验验证

5.5.2 横向控制仿真及试验验证

5.5.3 协调控制仿真及试验验证

5.6 本章小结

6 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 研究展望

致谢

参考文献

附录