毕业论文课题相关文献综述

文献综述

1.1研究背景和意义

随着自动化技术的持续快速发展，智能无人车作为这一时代的重要产物，更是获得了巨大的丰收。而无人车的转向控制系统正是无人车设计中的一项重要环节，它是基于视觉的道路识别系统中，所要实现自动导引功能和避障并完成远程操作的转向控制。这更是无人车安全驾驶的前提和基础。

1）无人驾驶车

无人车是指能够在各种路面或野外环境行驶及执行某种任务，但车内没有操作者的车辆。根据控制技术和发展阶段的不同，无人车可分为遥控车辆、自主车辆和智能车。遥控车辆是通过无线电、光纤等技术受操作者远程控制的无人车辆；自主车辆是具有初步人工智能，能够自主行驶和自动执行巡逻、监视等预定任务的无人车辆。无人驾驶汽车时一种智能汽车，也可以称之为轮式移动机器人，主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。他是利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获知的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠的在道路上行使。

无人驾驶汽车从根本上改变了传统的人-车-路闭环控制方式，将不可控的驾驶员从该闭环系统中请出去，从而大大提高了交通系统的效率和安全性。无人驾驶汽车集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体，是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物，也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志，在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景。

从20世纪70年代开始，欧美等发达国家开始进行无人驾驶汽车的研究，目前在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。我国从20世纪80年代开始无人驾驶汽车的研究，国防科技大学在1992年成功研制出我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。

2)无人车的转向控制系统

无人驾驶汽车的自动转向系统的控制，要求实现的是汽车在转向的同时又能继续行驶，即边行驶边转向。传统的自主行驶车辆在转向时要停止前进，然后转向，等方向转到指定位置后，再继续前进，这对实时控制来说显然相距甚远。而现在的自动转向控制所做的控制策略更加的智能化。总体的控制思路分为：通过对道路情况的识别结果，做出相应的控制动作，然后再根据四个车轮的速度传感器、方向盘的转角传感器等检测到的信号，进过处理后作为反馈信号，再调节控制机构的输入参数。

无人驾驶汽车转向控制单元控制转向系统工作，是实现无人驾驶的关键技术。已知的无人驾驶汽车转向控制单元有通过CAN总线接受来自中央控制系统发送的转向指令，并按一定的控制策略控制转向系统工作，实现自动转向。该单元能够控制转向系统实现准确、快速、平稳转向，满足了无人驾驶汽车转向要求。还有通过执行电机、方向机、电机编码器、非接触式零位检测机构、非接触式左限位检测机构、非接触式右限位检测机构、前轮绝对转角机构、前轮转角双闭环控制系统，执行电机为转向驱动机构，执行电机的输入端与方向机的输出端相连；电机编码器连接在执行电机后端输出轴上。这种方法大大提高了无人驾驶车辆的转向控制精确度。

目前发展较快的是自主控制型无人驾驶汽车，其借助车载雷达与中央控制系统导引汽车实现安全行驶。自主控制型无人驾驶汽车的中央控制系统依据检测到的路况信息发送前行、加速、转向、避让、刹车等各种指令到执行机构，由执行机构完成相应操作。其中转向系统需要精确度完成指定角度与角速度的转向，是无人驾驶汽车的重要执行机构。