基于Hermite曲线的智能叉车过渡轨迹规划和跟踪

研究了一种差速轮式智能叉车。该智能叉车的运动轨迹由直线段和圆弧段组成,直线段和圆弧段的直接过渡会造成智能叉车轮速的突变,导致智能叉车运动的不稳定。为了克服这个缺点,基于Hermite曲线提出直线段和圆弧段的过渡轨迹的概念。介绍了智能叉车轨迹跟踪的算法,并结合运动控制卡PMAC的运动特点,在样机XAUTAGV-100上进行了过渡轨迹的试验验证,试验结果表明,采用过渡轨迹后驱动轮速度平滑过渡,没有突变,对进一步提高该类智能叉车的运动稳定性有一定的意义。

基于轨迹预瞄的智能汽车变道动态轨迹规划与跟踪控制

为实现实际动态交通环境下智能汽车的变道控制,提出了基于轨迹预瞄的智能汽车变道动态轨迹规划与跟踪控制策略;针对实际交通环境下目标车道车速和加速度的动态变化,提出了智能汽车变道动态轨迹规划算法,获得了能够避免智能汽车发生碰撞的变道轨迹的动态最大纵向长度;设计了兼顾变道效率和乘员舒适性的优化目标函数,优化获得了在变道轨迹最大纵向长度范围内的实时动态最优变道轨迹;利用轨迹预瞄前馈和状态反馈相结合的类人转向控制方式,实现了智能汽车变道动态轨迹跟踪和乘员舒适性的最优控制,并利用硬件在环试验台验证了所提控制策略的正确性。研究结果表明:定速工况下实际与参考轨迹的侧向位移误差、航向角误差和最大侧向加速度分别为1.4%、4.8%和0.59 m·s^-2;定加速度工况下实际与参考轨迹的侧向位移误差、航向角误差和最大侧向加速度分别为1.1%、4.6%和0.48 m·s^-2;变加速度激烈工况下实际与参考轨迹的侧向位移误差和最大侧向加速度分别为1.7%和0.80 m·s^-2,航向角超调后能迅速重新跟踪动态轨迹航向角;所提控制策略可以很好地跟踪控制实际交通环境下目标车道汽车在定车速、定加速度和变加速度工况下的智能汽车动态变道轨迹,从而能实现智能汽车最优变道,可确保变道过程中不与目标车道汽车发生碰撞,并兼顾变道效率和乘员舒适性。