无人驾驶汽车路面自适应MPC轨迹跟踪控制

摘要：

针对无人驾驶汽车轨迹跟踪工况范围狭窄、评价方法片面和路面自适应控制不足等问题,研究全车速和全道路附着系数工况轨迹跟踪精度和行驶安全性.提出路面自适应的多约束模型预测控制,由车辆3 自由度非线性动力学模型得到离散化线性时变预测模型,根据传感器检测的道路附着系数实现路面自适应的车速范围匹配,制定车速增量约束条件.融合CarSim和Matlab软件进行研究,得到路径跟踪误差、侧向加速度、质心侧偏角、前轮侧偏角最大值和标准差随车速和道路附着系数变化的规律;结合轮胎侧偏机理评价行驶安全性,划分全工况轨迹跟踪稳定区和失稳区.结果表明:根据道路附着系数自适应调节车速大小,汽车在全工况下,轨迹跟踪精度较高,行驶安全性较好.

关键词：无人驾驶汽车、轨迹跟踪、模型预测控制、全工况、工况匹配、路面自适应

所属期刊栏目：44

分类号：U461(汽车工程)

资助基金：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目;中国石油大学华东研究生教育教学改革项目

在线出版日期：2023-05-31（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：270-275,323