乘用车自动泊车系统路径规划与仿真分析

论文首先对车辆的运动过程进行研究，建立车辆的运动学模型，推导车身各点与车 身参考点的几何关系，明确车身参考点以及整体轮廓在车速和方向盘输入下的运动规律。其次，基于传统路径研究单步平行泊车情况下的最小车位尺寸、允许车身偏转角范围和可行泊车起始区域，分析单步平行泊车情景的环境约束条件和车辆运动学约束条件，基于 B 样条曲线理论建立非线性约束单步平行泊车路径优化函数。在此基础上，结合泊车实际情况分别针对常规泊车初始位姿和倾斜泊车初始位姿进行 MATLAB 路径规划仿真，验证路径规划方法的合理性。接着，结合非时间参考路径跟踪控制和终端滑模控制方法，提出基于趋近律的非时间参考终端滑模路径跟踪控制方法：应用非时间量参考方法，避免车速控制量对车辆路径控制造成影响，降低车速控制要求；结合基于趋近律的终端滑模控制方法，控制车辆跟踪参考路径，降低跟踪误差并改善趋近品质，削弱抖振现象，通过跟踪正弦参考路径 Simulink 仿真验证设计控制器的效果。在此基础上通过 Simulink和 Carsim 软件联合仿真实验针对常规初始位姿和倾斜初始位姿进行路径规划和跟踪仿真。