智能车辆运动控制研究探讨

王佳惠

摘要：随着智能化时代的到来，我国汽车行业也逐渐向着智能方向发展，为了贴合时代的发展需求，实现智能车辆运动控制是非常有必要的，基于此基础，本文从智能车辆横向和纵向运动控制技术两个方面进行概述，现在的研究方向主要偏向于解耦方法单独设计横、纵向的控制策略，但要综合考虑智能车辆在实际生活中的应用影响，比如智能化的随机性、整体性能单调性、缺乏相关技术支持等。所以未来的智能车辆的运动控制研究方向侧重于对无线通信技术的综合利用，结合传感技术实现车辆运行的稳定性和高效性，为智能车辆提供高效的运行环境。

关键词：智能車辆;运动控制;研究探讨

引言：

随着时代的更迭变化，智能化发展将是一个必然趋势，智能车辆的广泛运用是社会环保发展的必然结果，它为汽车工业化发展提供了新的方向。智能化体现在多个方面，智能交通、智能驾驶、智能指挥等，基于我国严峻的交通安全和环境形势，使得智能车辆的地位无可替代。

一、智能车辆横向运动控制

关于对智能车辆的横向运动控制需要综合考虑各个方面的影响因素，实现智能车辆横向运动控制需要借助车载传感器感知周围的环境，然后利用GPS采集车辆的行驶路径信息，根据采集的信息设计内部逻辑指令，使车辆可以按照规定的路径自主行驶，传感器不同，智能车辆的性能指标也不相同，按照传感器的类别划分可以分为预瞄式和非预瞄式两种横向运动控制方式。非预瞄式横向动力学模型主要依靠磁性传感获取车辆的预期行驶路径的横向位置关系，在国外一项研究表明中发现，磁性传感具有一定的稳定性，通过该磁性传感的智能车辆可以很好地实现横向运动控制，并根据当前车辆所处位置与行驶路径位置变化关系构建非预瞄式横向动力学模型，从整体结构上来说，磁性传感具有较强的环境适应能力，但存在一定的局限性，它的成本预算偏高，灵活性欠佳，在检测的时候不能有效探测到前方障碍物。预瞄式横向动力学模型依靠于视觉系统进行外部环境信息提取，它与普通的传感器想对比，该视觉系统可以检测的容量更大、能够远程检测等优势，视觉系统采集到的道路信息可以实时更新，它将采集的信息进行归纳，然后获得视觉预瞄点出车辆位置偏差信息。

二、智能车辆纵向运动控制

智能车辆运动控制有横向运动控制和纵向运动控制两种方式，纵向运动控制是依托于某种控制策略实现对智能车辆的管制，使智能车辆的纵向距离保持在一个合理的范围，能够自动加速减速，可以采用结构层次的方式进行实现，分为直接式结构控制和分层式结构控制，两种结构控制的方式具有的功能不相同。在2008年的时候，国外研究团队利用直接式结构控制，构建了一种智能油门踩制系统和非线性PID控制策略，基于油门偏差系数和制动情况切换控制策略，使用纵向控制系统的智能车辆具有良好的稳定运行性能，纵向控制系统在线性矩阵不等式中每个极点的配置功能不同，需要合理调控不同的控制策略，使得极点可以配置在规定的区域，规避外界因素对智能车辆正常行驶的影响。分层式结构的纵向控制是一种结构多样化的多变量系统，总的来说，分层式结构控制容易受到动态目标的干扰，且对障碍物的识别率偏低，为了解决分层式结构控制在智能车辆中的应用问题，降低其系统的开发难度，可以采用科学合理的控制策略进行规划，将分层式结构控制层层分化，整体结构设计自上而下进行规划，结合上、下位控制器实现智能车辆的纵向控制。相对于分层式结构控制，直接式结构控制具有更加显著的作用，集体性表现性高，但过度依赖状态信息，系统开发难度大。

三、运动控制技术发展趋势

在未来的发展过程中，智能车辆运动控制将会越来越多样化，具有多性能目标全局优化的特点，智能车辆不单体现在智能化发展这一方面，按照我国环保发展需求来看，智能车辆应该更具绿色低碳性。在今后的发展中，智能车辆运动控制将会逐渐趋向多性能研究，规避不可控因素影响，调控其自主驾驶的安全性和稳定性，在智能车辆的制作过程中，需要协调其经济性和排放性的关系。随着互联网技术的快速发展，将智能车辆与互联网相结合是一个必然的趋势，两者相辅相成，借助于互联网，可以实时监控智能车辆的运行情况，在出现风险情况的时候可以第一时间进行调控，具有一定的现实意义。

四、结语

智能车辆运动控制研究对推动汽车领域的发展具有一定的现实意义，运动控制技术对于智能车辆的稳定性有着重要的作用。随着我国城市化进程的加快，未来人们的出行将会越来越依赖于智能车辆，智能车辆相对于传统的车辆更具优势，低碳环保、价格合理，对于智能车辆运动控制研究需要综合考虑各个方面的影响因素，落实具体的研究流程，保障我国汽车行业的良性发展。

参考文献：

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（作者单位：北京信息科技大学）