面向自动驾驶的边缘计算技术研究综述_吕品.pdf

(1)定速巡航的速度控制算法 速度控制算法起初用于定速巡航的控制技术中。PID算法是一个传统的具有 反馈环节的控制算法，因其原理简单易用得到广泛的推广。很多学者将PID与其 他算法进行结合成功改善了对速度控制的精确度，文献[28]使用模糊控制的方法 对PD的比例．微分参数进行实时在线调整，建立了汽车恒定速度控制的模糊PD 控制算法。所提出的模糊PD控制算法具有较好的控制性能，与传统PID控制方 法相比可以在较短时间内实现车辆的定速巡航，并且偏差与超调量都很小。高振 海等人【29~30】采用将非线性系统局部线性化的描述方法，应用预瞄跟随理论提出了 新颖的速度控制方法，通过优化多目标的评价函数决策出理想纵向加速度，并对 其进行微分校正，充分考虑了驾驶员反应滞后以及汽车动力学滞后的响应特性。 该方法精准有效地实现了对目标速度的跟随控制，为无人驾驶汽车速度控制的研 究打开了一个新的思路。高锋等人[31】通过辨识获得节气门开度到车速的传递函数， 从而对汽车纵向动力学进行了描述，在此基础上应用鲁棒控制理论设计了多模型 分层切换控制系统，实现了当模型存在较大不确定性时能够对车速快速准确得控 制。陈刚[321采用改进BP神经网络设计了一种驾驶机器人车速跟踪神经网络控制 方法，其收敛速度高于梯度下降法的收敛速度，且达到的控制精度也更高。 (2)自适应巡航的速度控制算法 速度控制驾驶员模型也常用于车辆自适应巡航控制的研究中，萝莉华【33】应用 多目标MPC算法实现了汽车自适应巡航控制策略，较传统PID算法具有多目标 优化的功能，改善了跟车性、舒适性以及燃油经济性。管欣[34】基于驾驶员操作汽 车的行为特性，将驾驶员建模理论．稳态预瞄动态校正假说【35】应用于汽车自适应 巡航控制系统的理论研究中，构建了基于驾驶员最优预瞄加速度模型的车辆自适 应巡航控制算法。仿真实验结果表明基于驾驶员操纵行为特性的分析，应用驾驶 员操纵行为建模理论来研究汽ACC系统的控制过程为车辆ACC控制系统的开发 提供了一个可行的研究途径。文献[36]根据模糊神经网络控制理论，研究了自适 应巡航控制跟随模式下的距离控制，构造了五层的模糊神经网络，推导出了相应 BP算法公式，并对汽车自适应巡航控制跟随模型进行了仿真实验。经过输入实际 样本数据进行训练后，自适应巡航跟随控制模型具有较高的控制精度，并且减少 了踏板角度的波动，基于模糊神经网络模型的自适应巡航控制跟随模型能够取得 良好的效果。 虽然这些算法取得了良好的效果，但基本上是围绕着定速巡航与跟车巡航展 开的研究，并不能应对突然的变道或转弯所带来的高速失稳的危险。本文基于多 点预瞄的思想，运用二次规划的方法提出自适应避险的速度规划功能，并结合评 价函数最优化的方法对目标速度进行实时跟随，这样车辆在巡航时可避免因突然 万方数据

openpilot 是一个开源的自动驾驶（驾驶代理）。目前，它实行 Hondas 和 Acuras 的自适应巡航控制（ACC）和车道保持辅助系统（LKAS）的功能。 它在启动时与 Tesla Autopilot 相当，比所有其他制造商更好。openpilot 的代码库编写得很简洁，支持快速原型开发。支持汽车Acura ILX 2016 与 AcuraWatch Plus限制：由于使用巡航控制的汽油，它只能在25 mph 以上启用本田思域2016旅行版限制：由于转向固件的限制，转向在 18 mph 以下被禁用。 标签：OpenPilot

详细介绍了自动驾驶的软件开发构架，提出了软件的设计理念，模块结构以及主要功能和实现方法，是一个非常好的软件设计框架。

目标 了解参数和状态估计的最小二乘法 将线性卡尔曼滤波器及其非线性变体，扩展和无味卡尔曼滤波器应用于状态估计问题 为典型的定位传感器（例如GPS接收器，惯性传感器和LIDAR距离传感器）开发模型 了解LIDAR扫描匹配和迭代最近点（ICP）算法 使用这些工具将来自多个传感器流的数据融合到自动驾驶汽车的单个状态估计中 重要性 动机 我在哪里？ 我移动多快？ 为什么很难：传感器和测量不完美 定义 本地化：确定车辆位置和方向的过程 如何？ 例如状态估计 状态估计：根据一组[噪声]测量值计算[物理量（例如车辆位置）的最可能值] 相关概念：参数估计 与状态（例如，车辆的位置和方向）不同，参数（例如，电阻的电阻）随时间是恒定的（即，预计从第一次测量到最后一次测量都不会改变）

PanoSim是一款仿真软件，包括传感器仿真和车辆动力学仿真，用于自动驾驶仿真的工具

汽车数据和时间触发框架标准。V2.1.1

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