| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-16页 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 无人驾驶汽车国内外概况 | 第10-12页 |
| 1.3 路径规划及跟踪控制国内外研究现状 | 第12-15页 |
| 1.3.1 控制架构分析 | 第12-13页 |
| 1.3.2 控制方法概况 | 第13-15页 |
| 1.4 本文研究内容 | 第15-16页 |
| 第2章 路径规划及跟踪控制联合仿真平台搭建 | 第16-26页 |
| 2.1 质点模型建立 | 第16-17页 |
| 2.2 二自由度车辆模型建立 | 第17-21页 |
| 2.2.1 非线性二自由度车辆模型 | 第18-19页 |
| 2.2.2 线性二自由度车辆模型 | 第19-21页 |
| 2.3 轮胎模型建立 | 第21-24页 |
| 2.3.1 魔术公式轮胎模型 | 第21-24页 |
| 2.3.2 线性轮胎模型 | 第24页 |
| 2.4 CarSim车辆模型建立 | 第24-25页 |
| 2.5 本章小结 | 第25-26页 |
| 第3章 基于MPC的避撞路径规划研究 | 第26-41页 |
| 3.1 基于Sigmoid函数的避撞路径初始规划 | 第26-28页 |
| 3.2 基于MPC的路径动态规划 | 第28-35页 |
| 3.2.1 控制问题描述 | 第29页 |
| 3.2.2 系统预测模型 | 第29-31页 |
| 3.2.3 运动障碍物的位置预测 | 第31-32页 |
| 3.2.4 障碍物危险程度指标设计 | 第32-34页 |
| 3.2.5 路径动态规划目标函数建立与优化 | 第34-35页 |
| 3.3 仿真试验及结果分析 | 第35-40页 |
| 3.3.1 障碍物沿单坐标轴方向运动 | 第36-38页 |
| 3.3.2 障碍物沿双坐标轴方向运动 | 第38-40页 |
| 3.4 本章小结 | 第40-41页 |
| 第4章 基于MPC的路径跟踪控制器设计 | 第41-52页 |
| 4.1 路径跟踪控制问题描述 | 第41-42页 |
| 4.2 基于LMPC的路径跟踪控制器设计 | 第42-46页 |
| 4.2.1 系统预测模型建立 | 第42-44页 |
| 4.2.2 目标函数的建立及优化 | 第44-46页 |
| 4.3 基于NMPC的路径跟踪控制器设计 | 第46-47页 |
| 4.3.1 系统预测模型 | 第46-47页 |
| 4.3.2 目标函数的建立及优化 | 第47页 |
| 4.4 仿真试验及结果分析 | 第47-51页 |
| 4.4.1 Sigmoid函数规划路径的跟踪性能分析 | 第48-49页 |
| 4.4.2 动态规划路径的跟踪性能分析 | 第49-51页 |
| 4.5 本章小结 | 第51-52页 |
| 第5章 基于MPC的一体式路径规划跟踪控制器设计 | 第52-62页 |
| 5.1 控制问题描述 | 第52页 |
| 5.2 目标函数的建立及优化 | 第52-56页 |
| 5.2.1 目标函数设计 | 第53-55页 |
| 5.2.2 变离散步长及稳定性约束设计 | 第55-56页 |
| 5.3 仿真试验及结果分析 | 第56-61页 |
| 5.3.1 单个运动障碍物试验 | 第56-59页 |
| 5.3.2 多个运动障碍物试验 | 第59-61页 |
| 5.4 本章小结 | 第61-62页 |
| 第6章 结论与展望 | 第62-64页 |
| 6.1 结论 | 第62-63页 |
| 6.2 未来工作展望 | 第63-64页 |
| 致谢 | 第64-65页 |
| 参考文献 | 第65-71页 |
| 作者简介 | 第71-72页 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 | 第72-73页 |