自动驾驶汽车横向模糊控制器设计

doi:10.3969/j.issn.1674-0696.2019.07.02

重庆交通大学学报（自然科学版） ›› 2019, Vol. 38 ›› Issue (07): 7-13.DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2019.07.02

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自动驾驶汽车横向模糊控制器设计

邵毅明1，陈亚伟2

(1. 重庆交通大学交通运输学院，重庆 400074； 2. 重庆交通大学机电与车辆工程学院，重庆 400074)

收稿日期:2018-01-04 修回日期:2018-11-30 出版日期:2019-07-02 发布日期:2019-07-02
作者简介:邵毅明(1955—)，男，四川资阳人，教授，博士生导师，主要从事道路车辆交通安全方面的研究。E-mail：2786343568@qq.com。通信作者：陈亚伟(1993—)，男，甘肃定西人，硕士研究生，主要从事车辆系统动力学及控制方面的研究。E-mail：414547625@qq.com。
基金资助:
重庆市重点产业共性关键技术创新专项资助项目(cstc2015zdcy-ztzx30001)

Design of Lateral Fuzzy Controller for Self-driving Cars

SHAO Yiming1, CHEN Yawei2

(1. School of Traffic & Transportation, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, P. R. China; 2. School of Mechatronics & Vehicle Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, P. R. China)

Received:2018-01-04 Revised:2018-11-30 Online:2019-07-02 Published:2019-07-02

摘要/Abstract

摘要： 通过建立车辆二自由度单轨模型，考虑到车辆横向控制时的非线性以及随机外界干扰，基于实际交通场景中的驾驶员实际经验，并结合模糊控制理论，设计了车辆横向模糊控制器。根据横向误差和横摆角偏差推理出合适的前轮转角并输出；通过Carsim和Simulink进行联合仿真。仿真结果表明：设计的横向控制器能够使车辆平稳准确的跟踪道路中心线，实现自主沿期望轨迹行驶的目的。

关键词: 车辆工程, 自动驾驶, 模糊控制, 仿真验证

Abstract: A vehicle lateral fuzzy controller was designed. First of all, a two-degree-of-freedom monorail model was established. Then, considering the nonlinearity and random external disturbance of vehicle lateral control, a vehicle lateral controller was designed, based on the drivers practical experience in actual traffic scene and combined with the theory of fuzzy control. According to the lateral error and yaw angle deviation, the appropriate front wheel rotation angle was deduced and output. Finally, the combined simulation was carried out by Carsim and Simulink. The research shows that the designed lateral fuzzy controller can make the vehicle track the center line of the road smoothly and accurately, and achieves the goal of autonomous driving along the desired trajectory.

Key words: traffic and transportation engineering, autopilot, fuzzy control, simulation verification

中图分类号:

U461.6

邵毅明1，陈亚伟2. 自动驾驶汽车横向模糊控制器设计[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2019, 38(07): 7-13.

SHAO Yiming1, CHEN Yawei2. Design of Lateral Fuzzy Controller for Self-driving Cars[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science), 2019, 38(07): 7-13.

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