基于结构化道路与NMPC的无人车路径跟踪控制

摘要：

针对无人驾驶汽车路径规划与跟踪控制问题,设计了一种分层控制器.上层采用汽车运动学模型,并在满足系统动态方程、边值、路径约束下,设计了基于结构化道路的的代价函数完成路径规划.下层基于双自由度动力学模型设计惩罚函数以转向与加速指引车辆实现路径跟踪.利用SOA算法在线整定控制器参数,并通过Carsim/Simulink进行预定参考速度下仿真,仿真试验得出横摆角速度最值在7.5(°)/s左右的可控范围内波动,纵向加速度最值在0.4 m/s2左右、前轮转角为7°在约束范围内,在考虑舒适性前提下的路径跟踪平均偏移量为0.041 m,纵向控制下车速跟踪平均偏差为0.038 m/s.试验结果表明:所设计的控制器具有良好的跟踪控制效果与稳定性.

关键词：无人驾驶、路径规划、跟踪控制、NMPC、结构化道路

所属期刊栏目：36

分类号：TP18(自动化基础理论)

资助基金：辽宁省教育厅科技大平台项目JP2017006

在线出版日期：2022-07-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：55-61