Введение
Глава 1. Анализ современного состояния проблемы автономного управления транспортными средствами 10
1.1 Автомобили-роботы и автономные транспортные средства 10
1.2 Испытания автомобилей, сошедших с конвейера 24
1.3 Исполнительные системы управления автомобилей-роботов 30
1.4 Аппаратное обеспечение вероятностного подхода в мобильной робототехнике 34
1.5 Автоматизация тестовых заездов 42
1.6 Выводы 44
Глава 2. Разработка и исследование электропривода базовых подсистем управления автомобилем 46
2.1 Элементы трансмиссии автомобиля 46
2.2 Автоматизация управления сцеплением 52
2.2.1 Режимы работы сцепления 52
2.2.2 Способы управления сцеплением 53
2.2.3 Построение электропривода автоматизации управления сцеплением 56
2.3 Автоматизация управления акселерацией, торможением и переключением передач 57
2.4 Автоматизация управления углом поворота рулевой пары колес 60
2.5 Минимизация времени старта на ровной поверхности на основе аппарата нечеткой логики 61
2.6 Минимизация времени старта на наклонной поверхности на основе аппарата нечеткой логики 67
2.7 Выводы 73
Глава 3. Автономное траекторное управление 74
3.1 Модель динамики движения транспортного средства 74
3.2 Архитектура программы управления автомобилем 78
3.3 Лазерный датчик SICK для получения расстояния до окружающих объектов 80
3.4 Применение сигма-точечного фильтра Калмана для оценки положения автомобиля-робота в пространстве 83
3.5 Путь Дьюбинса – минимальный путь управления роботом-автомобилем 95
3.6 Планирование локальной траектории робота-автомобиля в реальном времени 105
3.7 Управление автомобилем при движении по траектории 112
3.7.1 Управление рулевым колесом 113
3.7.2 Управление ускорением и тормозом автомобиля с желаемой скоростью 118
3.8 Выводы 120
Глава 4. Аппаратно-программная реализация и экспериментальное исследование электропривода автономной системы управления автомобилем для циклических тестовых заездов 121
4.1 Автономная система управления автомобилем для циклических тестовых заездов 121
4.1.1 Универсальный силовой контроллер 122
4.1.2 Универсальный мультисенсорный преобразователь 129
4.1.3 Аппаратное обеспечение беспилотной системы управления автомобилем с механической коробкой передач 132
4.2 Программное обеспечение автономной системы управления 140
4.2.1 Алгоритм программы интерфейс привод-компьютер-человек на языке LabView 140
4.2.2 Структурная схема обеспечения программы управления автомобилем 141
4.2.3 Алгоритм программы нечетких регуляторов управления автомобилем при старте 142
4.2.4 Алгоритм программы обеспечения подсистемы управления автомобилем движения по траектории 142
4.3 Экспериментальное исследование электропривода автономной системы управления автомобилем 144
4.3.1 Нечеткие регуляторы управления автомобилем 144
4.3.2 Результаты экспериментов управления автомобилем по траектории 150
4.4 Выводы 152
Основные результаты работы 154
Обозначения и сокращения 155
Список литературы 158
