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基于改进人工势场的自动驾驶路径规划与跟踪控制的任务书
任务书：基于改进人工势场的自动驾驶路径规划与跟踪控制
研究背景：
随着汽车工业的发展，自动驾驶技术已逐渐成为汽车行业的一个重要方向。而路径规划和跟踪控制是实现自动驾驶关键技术之一。目前，自动驾驶路径规划和跟踪控制技术面临诸多挑战，如路况、环境变化、数据不准确等问题，这些问题限制了自动驾驶技术的实用性和可靠性。因此，基于改进人工势场的自动驾驶路径规划与跟踪控制成为了一个重要的研究领域。
研究目的：
本研究旨在基于改进人工势场的方法，研究自动驾驶路径规划和跟踪控制，并提高其实用性和可靠性。具体目的包括：
1.建立改进人工势场的自动驾驶路径规划模型；
2.设计改进人工势场的自动驾驶路径跟踪控制算法；
3.开发自动驾驶车辆跟踪控制实验平台；
4.验证改进人工势场的方法的路径规划和跟踪控制效果。
研究内容：
1.研究改进人工势场算法及其在路径规划中的应用。
2.分析自动驾驶传感器数据，建立自动驾驶车辆运动模型。
3.建立基于改进人工势场的自动驾驶路径规划模型，研究路径规划算法。
4.改进人工势场模型在跟踪控制中的应用，提出改进的跟踪控制算法。
5.开发自动驾驶车辆跟踪控制实验平台，进行实验验证。
6.分析实验结果，总结改进人工势场的自动驾驶路径规划与跟踪控制方法的优缺点，并提出改进思路。
研究意义：
本研究的结果将具有以下意义：
1.基于改进人工势场的自动驾驶路径规划和跟踪控制方法，能够提高自动驾驶车辆的安全性和稳定性。
2.本研究所开发的实验平台可为自动驾驶车辆的制造、测试和装配提供一种可靠的技术支持。
3.本研究方法可为自动驾驶技术在其他领域的应用提供参考。
预期结果：
1.建立适用于路径规划和跟踪控制的改进人工势场模型。
2.提出一种适用于自动驾驶车辆的改进的路径规划算法和跟踪控制算法。
3.开发一套用于实验验证的自动驾驶车辆跟踪控制实验平台，可进行基于改进人工势场的路径规划和跟踪控制实验。
4.通过实验验证，分析改进人工势场的自动驾驶路径规划和跟踪控制方法，在实际行驶中的效果。
研究步骤：
1.文献综述：对自动驾驶路径规划、跟踪控制、人工势场算法等方面的相关文献进行综合梳理。
2.传感器数据分析：对自动驾驶车辆的传感器数据进行分析，建立运动模型。
3.建立改进人工势场的自动驾驶路径规划模型：建立起点、终点及障碍物等信息的输入模型，设计改进人工势场算法实现路径规划。
4.设计改进人工势场的跟踪控制算法：针对路径跟踪中遇到的问题，提出改进人工势场的跟踪控制算法。
5.开发实验平台：根据建立的模型及算法，开发自动驾驶车辆跟踪控制实验平台。
6.实验验证：在实验平台上进行改进人工势场的自动驾驶路径规划和跟踪控制实验，并对实验数据进行分析。
7.总结并提出改进意见：根据实验结果，总结改进人工势场的自动驾驶路径规划与跟踪控制方法的优缺点，并提出改进思路。
研究计划：
本研究计划持续12个月，具体安排如下：
第1-2个月：文献综述和自动驾驶数据分析。
第3-6个月：建立改进人工势场的自动驾驶路径规划模型和算法。
第7-9个月：设计改进人工势场的自动驾驶跟踪控制算法。
第10-11个月：开发自动驾驶车辆跟踪控制实验平台，并进行实验验证。
第12个月：总结分析实验结果，撰写研究报告和论文。