自主车辆高效滚动时域轨迹规划与跟踪控制

摘要：

针对自主车辆轨迹规划与跟踪控制问题,提出一种基于模型预测控制的自主车辆高效滚动时域轨迹规划与跟踪控制方法.首先,引入人工势场法为不同障碍物和道路结构分配不同的势场函数;其次,将这些表征安全性的势场函数作为轨迹规划与跟踪的优化目标函数,同时考虑车辆动力学特性、运动学约束和舒适性要求,使规划的轨迹易于车辆跟踪;最后,针对势场函数的非凸非线性造成在线优化计算量大问题,引入阶梯式控制策略,参数化预测时域内的控制增量,降低模型预测控制的在线计算量.针对典型交通场景进行CarSim与Matlab/Simulink联合仿真,结果表明该方法有效并具有优越的实时性能.

关键词：自主车辆、轨迹规划、轨迹跟踪控制、人工势场法、模型预测控制

所属期刊栏目：49

分类号：TP273(自动化技术及设备)

资助基金：国家重点研发计划项目2018YFB1403704

在线出版日期：2021-01-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：16-23,81