| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-25页 |
| 1.1 智能汽车的研究背景与研究意义 | 第11-13页 |
| 1.2 智能汽车的关键技术 | 第13-15页 |
| 1.3 智能汽车的轨迹跟随控制的研究现状 | 第15-21页 |
| 1.3.1 基于最优预瞄理论的轨迹跟随控制方法研究现状 | 第16-18页 |
| 1.3.2 基于模型预测理论的轨迹跟随控制方法研究现状 | 第18-21页 |
| 1.3.3 目前存在的问题 | 第21页 |
| 1.4 本文的研究内容与研究方法 | 第21-25页 |
| 第2章 车辆动力学模型建立 | 第25-37页 |
| 2.1 车辆动力学模型 | 第25-31页 |
| 2.1.1 车辆侧向动力学模型 | 第25-28页 |
| 2.1.2 车辆纵向动力学模型 | 第28-29页 |
| 2.1.3 纵横向耦合的车辆动力学模型 | 第29页 |
| 2.1.4 轮胎模型 | 第29-31页 |
| 2.2 几何车辆模型与车辆位置估计 | 第31-35页 |
| 2.2.1 几何车辆模型位置估计原理 | 第32-34页 |
| 2.2.2 校园低速工况下车辆位置估计方法实验验证 | 第34-35页 |
| 2.3 本章小结 | 第35-37页 |
| 第3章 智能汽车轨迹跟随控制的最优预瞄控制器 | 第37-53页 |
| 3.1 轨迹跟随问题描述 | 第37-38页 |
| 3.2 基于最优预瞄理论的侧向路径跟随控制 | 第38-44页 |
| 3.2.1 基于最优预瞄理论的路径跟随前馈控制 | 第38-42页 |
| 3.2.2 基于最优预瞄理论的路径跟随反馈控制 | 第42-44页 |
| 3.3 基于最优预瞄理论的纵向速度跟随控制 | 第44-45页 |
| 3.4 基于预瞄理论的轨迹跟随控制算法的仿真结果分析 | 第45-51页 |
| 3.4.1 工况 1：ISO3888标准双移线工况 | 第45-47页 |
| 3.4.2 工况 2：定曲率工况 | 第47-49页 |
| 3.4.3 工况 3：紧急避障工况 | 第49-51页 |
| 3.5 本章小结 | 第51-53页 |
| 第4章 智能汽车轨迹跟随控制的MPC控制器 | 第53-75页 |
| 4.1 模型预测控制理论介绍 | 第53-54页 |
| 4.1.1 系统模型的可控性 | 第53-54页 |
| 4.1.2 系统的可观性与状态估计 | 第54页 |
| 4.2 基于MPC的轨迹跟随控制算法的开发 | 第54-59页 |
| 4.2.1 基于非线性模型的MPC控制器的设计 | 第55-56页 |
| 4.2.2 线性时变的MPC控制器的设计 | 第56-57页 |
| 4.2.3 基于MPC的轨迹跟随控制器设计 | 第57-58页 |
| 4.2.4 考虑车辆稳定性的轮胎侧偏角约束 | 第58-59页 |
| 4.3 MPC控制器求解 | 第59-65页 |
| 4.3.1 MPC的二次规划问题求解 | 第60-64页 |
| 4.3.2 MPC控制器的约束处理 | 第64-65页 |
| 4.4 MPC轨迹跟随控制算法的仿真验证 | 第65-72页 |
| 4.4.1 高附着路面下的紧急避障轨迹跟随 | 第66-67页 |
| 4.4.2 低附着路面下的紧急避障轨迹跟随 | 第67-69页 |
| 4.4.3 低附着路面下带侧偏角约束的紧急避障轨迹跟随 | 第69-71页 |
| 4.4.4 减速下的紧急避障轨迹跟随 | 第71-72页 |
| 4.5 本章小结 | 第72-75页 |
| 第5章 智能汽车轨迹跟随实车实验 | 第75-85页 |
| 5.1 智能汽车实验验证平台 | 第75-76页 |
| 5.2 智能汽车执行机构的改装以及标定 | 第76-79页 |
| 5.3 智能汽车轨迹跟随控制实车实验 | 第79-81页 |
| 5.3.1 智能汽车纵向速度跟随控制实车实验 | 第79页 |
| 5.3.2 智能汽车侧向路径跟随控制实车实验 | 第79-81页 |
| 5.4 基于GPS和离线地图的智能汽车系统联合调试 | 第81-83页 |
| 5.5 本章小结 | 第83-85页 |
| 第6章 全文总结与展望 | 第85-87页 |
| 6.1 全文总结 | 第85-86页 |
| 6.2 工作展望 | 第86-87页 |
| 参考文献 | 第87-93页 |
| 作者简介以及硕士期间的成果 | 第93-95页 |
| 致谢 | 第95页 |
