商用车自动泊车系统轨迹规划和仿真研究

首先，自动泊车系统需要一个合理的轨迹规划方法。本文分析了商用车的运 动过程，建立了其运动学模型，考虑了商用车单步垂直泊车的影响因素：车位尺 寸条件、避障约束条件、停放约束条件、车辆参数约束条件等。在此基础上，使 用 B 样条曲线方法对商用车单步垂直泊车的场景进行轨迹规划，并验证了其对 于不同泊车场景的有效性。 然后，设计了非时间参考的轨迹跟踪控制方法，降低了车速对轨迹跟踪控制 的影响。设计了基于模糊控制、基于滑模控制和基于趋近律的终端滑模控制的轨 迹跟踪控制器。进行控制效果的对比，认为基于趋近律的终端滑模控制的轨迹跟 踪控制器的控制效果最好。 最后，基于此 TruckSim 软件搭建了商用车的动力学模型，而后通过Matlab/Simulink 搭建了轨迹规划模型与轨迹跟踪控制器模型。进行了基于Matlab/Simulink 与 truckSim 的联合仿真。通过不同工况场景下的商用车的垂直泊车，对轨迹规划算法的合理性进行验证，同时也检验了轨迹跟踪控制器的跟踪控制效果。