Carsim應用:LKA車道保持輔助系統(LQR算法推導)

網上課程學習所得,用於回憶複習加深印象

車輛橫向控制主要有兩類:一是主動變道,是指根據行駛需要提前打轉向燈再進行變道;二是非主動變道,是指駕駛員無意識的情況下出現的車輛偏離原車道的情況。針對非主動變道的就是車道保持系統(LKA)。
LKA的工作流程:識別車道線->判斷是否介入->進行決策計算->進行執行控制
LKA的開發流程:
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二自由度車輛模型建立

公式有點多,附上照片(公式和專業書汽車理論中的第五章二自由度車輛模型建立過程一樣)
基本步驟:
1)假設條件使得車輛只有側向和橫擺兩個自由度
2)求車輛的側向加速度
3)求車輛的合外力、合外力矩
4)建立牛頓力與運動的關係方程在這裏插入圖片描述在這裏插入圖片描述在這裏插入圖片描述
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二輪轉向汽車車道保持輔助算法(LQR算法)

1)算法輸入:車輛側向速度、車輛橫擺角速度、車輛側向位移偏移量、車輛橫擺角偏移量、期望車輛側向速度、期望車輛橫擺角速度、期望車輛側向位移偏移量、期望車輛橫擺角偏移量、路徑曲率
2)算法輸出:前輪轉角
3)中間變量:前後輪側偏剛度、車輛質量、縱向速度、質心到前軸的距離、質心到後軸的距離、轉動慣量
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