项目名称: 四轮独立转向-独立驱动车辆转向模式动态切换原理与方法研究

项目编号: No.51505290

项目类型: 青年科学基金项目

立项/批准年度: 2016

项目学科: 机械、仪表工业

项目作者: 来鑫

作者单位: 上海理工大学

项目金额: 20万元

中文摘要: 四轮独立转向-独立驱动车辆除了继承分布式驱动电动车辆的优点外,机动性及冗余控制自由度更高,具备直行、斜行、前轮/后轮/四轮/原地转向等多种转向模式,应用领域与前景广阔。目前该车辆转向模式切换是在停车后进行,严重影响行驶安全性、机动性及智能性。鉴于此本项目提出“充分利用车辆冗余控制自由度,科学规划及控制各车轮的运动轨迹,实现转向模式不停车动态切换”的科学设想。据车辆运动/动力学建立转向模式动态切换数学模型,结合车辆位姿模型分析动态切换原理;构建优化目标泛函(如能量最优、时间最优等)、约束条件及边界条件,分别求解各转向模式动态切换时车辆及各车轮最优运动轨迹,并对切换过程进行仿真及动力学评价,探索动态切换过程与方法;设计车辆运动协调控制与车轮轨迹跟踪相结合的控制策略,并通过实车实验验证研究结论的有效性。本项目旨在提高该车辆行驶安全性、机动性及智能性,为其工程应用及实际道路行驶提供理论与技术基础。

中文关键词: 四轮独立转向—独立驱动车辆;转向模式动态切换;最优运动规划;轨迹跟踪控制;协调控制

英文摘要: The four wheel independent steering and independent drive (4WIS-4WID) vehicle have higher maneuverability and redundancy control degrees of freedom, besides the advantages of distributed drive electric vehicle. The 4WIS-4WID vehicle can steer in several modes, such as straight moving, oblique moving, front wheel steering, rear wheel steering, four wheel steering, point-turn motion, so it have vast application field and prospect. However, the vehicle must be completely still when the steering mode switching, a lot of problems such as driving safety and moving mobility are more and more serious, especially in the environment of high speed and intensive. In view of this, this project put forward the scientific ideas that can be expressed as “using the redundant control of the vehicle fully, planning and optimizing the trajectory of each wheel, realizing the steering mode dynamic switching in no parking condition”. Steering mode dynamic switching mathematical model will be established based on vehicle kinematics and dynamics,combined with the vehicle pose model, dynamic switching principle will be described; Several typical objective functions (e.g. energy optimization, time optimization, etc.), dynamic constraints and boundary condition are built, then the optimal trajectory of each wheel will be solved respectively in these optimization objectives when each steering mode dynamic switching, and simulation and dynamic evaluation will be done, the dynamic switching process and method will be explored later. A composite control strategy called “vehicle coordinated motion control and wheels trajectory tracking” will be designed. Through theoretical analysis, simulation and experimental research, a new method of steering mode dynamic switching base on vehicle optimal motion planning and control is built. The purpose of this project is to improve the driving safety, mobility and intelligence of 4WIS-4WID vehicle, and the research achievements provide a solid theoretical and technical foundation for the engineering application and the actual road running.

英文关键词: four wheel independent steering and drive vehicle;steering mode dynamic swiching ;optimal motion panning ;trajectory tracking control;coordination control

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

【博士论文】分形计算系统
专知会员服务
32+阅读 · 2021年12月9日
专知会员服务
13+阅读 · 2021年10月3日
专知会员服务
29+阅读 · 2021年9月14日
【硬核书】机器人网络分布式控制
专知会员服务
66+阅读 · 2021年7月25日
专知会员服务
95+阅读 · 2021年7月11日
专知会员服务
15+阅读 · 2021年3月4日
专知会员服务
126+阅读 · 2021年2月17日
我的天,强化学习还能用在自动驾驶领域?
夕小瑶的卖萌屋
1+阅读 · 2022年3月24日
面向自动驾驶的边缘计算技术研究综述
专知
4+阅读 · 2021年5月3日
自动驾驶技术解读——自动驾驶汽车决策控制系统
智能交通技术
29+阅读 · 2019年7月7日
【AGV】仓库内多AGV协作的全局路径规划算法的研究
产业智能官
26+阅读 · 2018年11月10日
一种轻量级在线多目标车辆跟踪方法
极市平台
13+阅读 · 2018年8月18日
李克强:智能车辆运动控制研究综述
厚势
20+阅读 · 2017年10月17日
【智能驾驶】史上最全自动驾驶系统解析
产业智能官
22+阅读 · 2017年8月21日
最大熵原理(一)
深度学习探索
12+阅读 · 2017年8月3日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
SkiQL: A Unified Schema Query Language
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月19日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月17日
Arxiv
20+阅读 · 2021年9月21日
Arxiv
91+阅读 · 2020年2月28日
Self-Driving Cars: A Survey
Arxiv
41+阅读 · 2019年1月14日
Arxiv
11+阅读 · 2018年9月28日
小贴士
相关VIP内容
【博士论文】分形计算系统
专知会员服务
32+阅读 · 2021年12月9日
专知会员服务
13+阅读 · 2021年10月3日
专知会员服务
29+阅读 · 2021年9月14日
【硬核书】机器人网络分布式控制
专知会员服务
66+阅读 · 2021年7月25日
专知会员服务
95+阅读 · 2021年7月11日
专知会员服务
15+阅读 · 2021年3月4日
专知会员服务
126+阅读 · 2021年2月17日
相关资讯
我的天,强化学习还能用在自动驾驶领域?
夕小瑶的卖萌屋
1+阅读 · 2022年3月24日
面向自动驾驶的边缘计算技术研究综述
专知
4+阅读 · 2021年5月3日
自动驾驶技术解读——自动驾驶汽车决策控制系统
智能交通技术
29+阅读 · 2019年7月7日
【AGV】仓库内多AGV协作的全局路径规划算法的研究
产业智能官
26+阅读 · 2018年11月10日
一种轻量级在线多目标车辆跟踪方法
极市平台
13+阅读 · 2018年8月18日
李克强:智能车辆运动控制研究综述
厚势
20+阅读 · 2017年10月17日
【智能驾驶】史上最全自动驾驶系统解析
产业智能官
22+阅读 · 2017年8月21日
最大熵原理(一)
深度学习探索
12+阅读 · 2017年8月3日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
相关论文
SkiQL: A Unified Schema Query Language
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月19日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月17日
Arxiv
20+阅读 · 2021年9月21日
Arxiv
91+阅读 · 2020年2月28日
Self-Driving Cars: A Survey
Arxiv
41+阅读 · 2019年1月14日
Arxiv
11+阅读 · 2018年9月28日
微信扫码咨询专知VIP会员