基于人机共享和分层控制的车道偏离辅助系统

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.

关键词：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

所属期刊栏目：51

分类号：U461(汽车工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51175135,51375131,51305118

在线出版日期：2016-01-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：98-110