自動(dòng)駕駛汽車?yán)密囕d或路側(cè)傳感器感知車輛周圍環(huán)境，并根據(jù)傳感器所獲得的道路、車輛位置和障礙物等信息來規(guī)劃車輛行駛軌跡，控制車輛的油門、剎車和轉(zhuǎn)向等駕駛動(dòng)作，調(diào)節(jié)車輛行駛速度、方向和位置等狀態(tài)，以保證車輛的行駛安全性、操縱穩(wěn)定性和駕乘舒適性。

我們的課程通過基于車輛模型的橫、縱向動(dòng)力學(xué)控制典型應(yīng)用案例，詳細(xì)講解自動(dòng)駕駛汽車控制執(zhí)行研發(fā)中所需的控制理論知識(shí)、車輛橫、縱向控制原理、PID\LQR\MPC等算法、ACC\LKA等具體功能算法原理，并通過MATLAB/Simulink進(jìn)行相關(guān)功能的仿真驗(yàn)證，從而為學(xué)習(xí)者轉(zhuǎn)向自動(dòng)駕駛控制領(lǐng)域奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

實(shí)訓(xùn)任務(wù)

項(xiàng)目任務(wù)1

項(xiàng)目任務(wù)一：建立車輛動(dòng)力學(xué)模型

笛卡爾坐標(biāo)系下的車輛二自由度模型建模，根據(jù)給定條件利用Simulink對系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)、進(jìn)行系統(tǒng)可控性、可觀性、穩(wěn)定性分析，并對模型進(jìn)行求解。

項(xiàng)目任務(wù)2

項(xiàng)目任務(wù)二：基于動(dòng)力學(xué)模型設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測器、控制器

基于車輛動(dòng)力學(xué)模型，設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測器、反饋控制器，進(jìn)行simulink閉環(huán)仿真，并對狀態(tài)反饋與輸出反饋的仿真結(jié)果進(jìn)行對比分析。

項(xiàng)目任務(wù)3

項(xiàng)目任務(wù)三：基于QP估計(jì)車輛行駛曲率

基于車輛動(dòng)力學(xué)模型，模擬傳感器測量噪聲并進(jìn)行低通濾波仿真；利用KF濾波器實(shí)現(xiàn)車輛模型的狀態(tài)估計(jì)；利用二次規(guī)劃算法實(shí)現(xiàn)融合，進(jìn)而估計(jì)車輛橫向行駛曲率。

項(xiàng)目任務(wù)4

項(xiàng)目任務(wù)四：基于動(dòng)力學(xué)模型設(shè)計(jì)LQR控制器

基于車輛動(dòng)力學(xué)仿真模型，建立LQR控制器并進(jìn)行QR矩陣的調(diào)試，實(shí)現(xiàn)車輛二自由度的閉環(huán)仿真，并將仿真結(jié)果與極點(diǎn)配置法、PID反饋控制仿真進(jìn)行對比。

項(xiàng)目任務(wù)5

項(xiàng)目任務(wù)五：基于KF的多傳感器融合與多目標(biāo)跟蹤

對給定實(shí)測傳感器數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)KF跟蹤器，利用歐氏距離法進(jìn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，并利用凸聯(lián)合實(shí)現(xiàn)多傳感器數(shù)據(jù)融合，并進(jìn)行仿真。

項(xiàng)目任務(wù)6

項(xiàng)目任務(wù)六：換道行為決策與路徑規(guī)劃方法

建立換道路徑規(guī)劃算法，利用橫向加速度對車輛換道過程的安全性進(jìn)行判斷，并基于不同的車速和換道時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行車輛換道仿真并對比分析。

項(xiàng)目任務(wù)7

項(xiàng)目任務(wù)七：基于LQR設(shè)計(jì)ACC控制器并實(shí)現(xiàn)閉環(huán)仿真

基于多傳感器融合的結(jié)果，計(jì)算期望加速度，基于LQR求解ACC控制器增益，實(shí)現(xiàn)ACC系統(tǒng)閉環(huán)仿真。

項(xiàng)目任務(wù)8

項(xiàng)目任務(wù)八：基于LQR設(shè)計(jì)LKA控制器并實(shí)現(xiàn)閉環(huán)仿真

Frenet坐標(biāo)系下車輛二自由度模型建模，根據(jù)給定實(shí)車試驗(yàn)數(shù)據(jù)求解方向盤轉(zhuǎn)角，基于LQR求解LKA控制器增益，實(shí)現(xiàn)LKA系統(tǒng)閉環(huán)仿真

課程服務(wù)

8次互動(dòng)直播：基于實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目開發(fā)過程設(shè)計(jì)項(xiàng)目任務(wù)，深入講解理論、算法的應(yīng)用方法

8個(gè)實(shí)戰(zhàn)任務(wù)：由淺入深，幫助學(xué)習(xí)者將理論、算法應(yīng)用到自動(dòng)駕駛必備功能場景

8周集中跟學(xué)：保證學(xué)習(xí)效率；365天回看補(bǔ)學(xué)權(quán)限，兼顧溫故需求

互動(dòng)學(xué)習(xí)群：講師解惑指導(dǎo)，助教輔助答疑，堂主帶班督學(xué)，學(xué)友互動(dòng)交流，以獲得最佳學(xué)習(xí)效果

課程收益

知識(shí)：

• 在不同參考坐標(biāo)系下建立車輛模型的方法

• 對所構(gòu)建的系統(tǒng)的參數(shù)辨識(shí)及特性分析

• 系統(tǒng)狀態(tài)觀測器、控制器的設(shè)計(jì)方法

• 低通濾波、卡爾曼濾波、二次規(guī)劃等算法的應(yīng)用

• 最優(yōu)控制、LQR、MPC控制

• KKT原理、換道決策與路徑規(guī)劃、彎道速度規(guī)劃

• ACC、LKA原理及系統(tǒng)架構(gòu)

能力：

• 分析、拆解復(fù)雜的自動(dòng)駕駛功能任務(wù)

• 利用MATLAB/Simulink對系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)及特性分析

• 運(yùn)用不同方法法對系統(tǒng)模型進(jìn)行求解

• 運(yùn)用低通濾波算法對傳感器測量噪聲進(jìn)行處理

• 運(yùn)用卡爾曼濾波算法對車輛模型進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)

• 使用二次規(guī)劃算法估計(jì)車輛行駛曲率

• 運(yùn)用控制算法設(shè)計(jì)控制器，并對控制器參數(shù)進(jìn)行調(diào)試

• 運(yùn)用卡爾曼濾波算法進(jìn)行傳感器融合和目標(biāo)跟蹤

• 利用KKT原理分析緊急換道避障決策與規(guī)劃問題

• 設(shè)計(jì)ACC控制器并實(shí)現(xiàn)仿真

• 設(shè)計(jì)LKA控制器并實(shí)現(xiàn)仿真

主講老師

劉老師，清華大學(xué)博士

研究方向?yàn)橹悄荞{駛汽車動(dòng)力學(xué)控制與優(yōu)化、網(wǎng)聯(lián)汽車及新能源汽車智能控制。以核心技術(shù)人員參與國家橫縱向科研項(xiàng)目10余項(xiàng)，于IEEE TIE、TITS等期刊發(fā)表論文20余篇，發(fā)明專利和實(shí)用型專利權(quán)10余項(xiàng)。

曾任業(yè)內(nèi)某汽車技術(shù)服務(wù)公式首席技術(shù)專家、開發(fā)部長，具有豐富的一線實(shí)戰(zhàn)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。

面向?qū)ο?/strong>

• 希望從事自動(dòng)駕駛控制研發(fā)崗位的在校學(xué)生；

• 希望轉(zhuǎn)型自動(dòng)駕駛控制研發(fā)崗位的傳統(tǒng)崗位研發(fā)工程師；

• 自動(dòng)駕駛相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品經(jīng)理、項(xiàng)目經(jīng)理等；

• 希望了解自動(dòng)駕駛控制研發(fā)的相關(guān)人士。

報(bào)名咨詢

關(guān)于清研車聯(lián)

清研車聯(lián)，是清華大學(xué)蘇州汽車研究院重點(diǎn)孵化打造的汽車職業(yè)教育企業(yè)。

專注于汽車行業(yè)垂直產(chǎn)業(yè)鏈，致力于中國汽車產(chǎn)業(yè)新型人才的培養(yǎng)，為汽車產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)大規(guī)模輸送合格人才，為院校和企業(yè)的人才培養(yǎng)提供綜合解決方案。

積極應(yīng)對汽車產(chǎn)業(yè)變革中科技、人才、服務(wù)等快速發(fā)展趨勢，充分依托清華大學(xué)優(yōu)質(zhì)的教育資源，重點(diǎn)聚焦新能源汽車、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、汽車智能制造，汽車輕量化與NVH等汽車新技術(shù)領(lǐng)域，推陳出新，引領(lǐng)教育變革，從內(nèi)容和模式方面協(xié)同國內(nèi)汽車職業(yè)教育轉(zhuǎn)型升級(jí)。

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