无人驾驶汽车的轨迹优化研究

摘要：

文章重点研究无人驾驶车辆的轨迹跟踪问题,选取模型预测控制理论作为此次研究的理论基础.首先设定汽车的前轮转角作为相应的控制量,将汽车的横向位置和横摆角设置为状态量,建立起汽车的三自由度动力学模型,然后结合魔术轮胎公式,为保证模型的精度有效性,对现有模型进行线性化和离散化处理,完成预测模型的初步构想,在此基础上增加松弛因子和软约束,从而完成增量线性时变模型轨迹的建立.模型优化完成后,通过Simulink/CarSim 联合仿真平台进行验证,设定不同仿真工况,尽可能模拟无人驾驶车辆遇到的复杂工况,经多次仿真实验,文章设计的轨迹跟踪控制器在良好路面条件下,最高安全纵向行驶速度为 68 km/h,为后续无人驾驶深入研究提供数据基础.

关键词：无人驾驶车辆、模型预测控制、轨迹跟踪优化、Simulink/CarSim联合仿真

所属期刊栏目：48

分类号：U495(交通工程与公路运输技术管理)

资助基金：山东华宇工学院德州市电动汽车动力控制与调试重点实验室6

在线出版日期：2023-06-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：49-56