基于四轮转向的自动垂直泊车转向控制器.pdf

第２７卷　第５期 重 庆 理 工 大 学 学报（自然科学） ２０１３年５月 Ｖｏｌ．２７　　Ｎｏ．５ ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ） Ｍａｙ２０１３  ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８４２５（ｚ）．２０１３．０５．００４ 基于四轮转向的自动垂直泊车转向控制器 王华磊，杨志刚，胡家奇，俞思维 （重庆交通大学 机电与汽车工程学院，重庆　４０００７４） 摘　　　要：通过分析四轮转向汽车在低速倒车过程中的运动学特性，运用几何算法估算该汽 车垂直泊车的车位尺寸；在ＳＩＭＵＬＩＮＫ中搭建汽车的运动学模型并模拟自动垂直泊车的倒车环 境模型；从总结专业驾驶员的泊车经验出发，结合模糊控制理论设计了自动垂直泊车转向控制 器，并将转向控制器引入ＳＩＭＵＬＩＮＫ建立的系统中模拟垂直泊车过程；最后仿真验证了该垂直 泊车策略的可行性。 关　键　词：四轮转向；垂直自动泊车；模糊控制理论 中图分类号：Ｕ４６３　　　　文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－８４２５（２０１３）０５－００１６－０５ ＤｅｓｉｇｎｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｃＶｅｒｔｉｃａｌＳｔｅｅｒｉｎｇＰａｒｋｉｎｇＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ＢａｓｅｄｏｎＦｏｕｒＷｈｅｅｌＳｔｅｅｒｉｎｇ ＷＡＮＧＨｕａｌｅｉ，ＹＡＮＧＺｈｉｇａｎｇ，ＨＵＪｉａｑｉ，ＹＵＳｉｗｅｉ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃｓ＆ＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００７４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｆｏｕｒｗｈｅｅｌｓｔｅｅｒｉｎｇｖｅｈｉｃｌｅｉｎｔｈｅｌｏｗｓｐｅｅｄｂａｃｋｕｐ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｗａｓｕｓｅｄｔｏｅｓｔｉｍａｔｅｔｈｅｃａｒｐａｒｋｉｎｇｓｐａｃｅｓｉｚｅ．Ａｋｉｎｅｍａｔｉｃｍｏｄｅｌｗａｓ ｂｕｉｌｔｆｏｒａｃｅｒｔａｉｎｃａｒｉｎＳＩＭＵＬＩＮＫｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｃａｒｂａｃｋｕｐｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆｖｅｒｔｉｃａｌｐａｒｋｉｎｇ．Ｉｎ ｔｅｒｍｓｏｆｆｕｚｚｙｌｏｇｉｃｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｏｒｙ，ｓｔｅｅｒｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｗｈｉｃｈｈｅｌｐｔｈｅｃａｒｔｏｃｏｍｐｌｅｔｅ ｖｅｒｔｉｃａｌｐａｒｋｉｎｇａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ．ＴｈｅｎｔｈｅｃａｒｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｂｕｉｌｔｉｎＳＩＭＵＬＩＮＫｆｉｎｉｓｈｅｄ ｔｈｅｂａｃｋｕｐｃｏｕｒｓｅｏｆｐａｒｋｉｎｇｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｉｌｙ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｒｅｓｕｌｔｓｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅ ｖｅｒｔｉｃａｌｐａｒｋｉｎｇｂｙｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｓｔｒａｔｅｇｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｏｕｒｗｈｅｅｌｓｔｅｅｒｉｎｇ；ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓｖｅｒｔｉｃａｌｐａｒｋｉｎｇ；ｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｏｒｙ 　　近年来，随着我国城市化进程的加快 ，汽车保 有助于驾驶员实现垂直自动泊车。 有量逐年增加，汽车泊车越来越困难，泊车空间普 目前，国内外在解决自动泊车问题时主要针 遍减小。对于经验不足的驾驶员来说，泊车是一 对的是前轮转向汽车（ＦＷＳ），如丰田、本田、大众 个比较大的困扰，有时可能会导致各种事故的发 等车型，而关于４ＷＳ轿车的自动泊车系统还鲜有 生。本文针对垂直泊车问题，运用四轮转向 报道。与ＦＷＳ轿车的自动泊车系统相比，４ＷＳ轿 ４ＷＳ）和模糊控制理论设计了自动泊车控制器， 车在转弯