基于轨迹预测与模型预测的换道路径跟踪控制

作     者：王启明 毛作龙 张栋林 何梓林 吕志超 WANG Qiming;MAO Zuolong;ZHANG Donglin;HE Zilin;LV Zhichao

作者机构：上海理工大学机械工程学院上海200093 上海汽车集团智能驾驶中心上海每201805 同济大学汽车学院上海201804 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(51575232) 上海市科委青年科技英才扬帆计划项目(19YF1434600) 

出 版 物：《控制工程》 (Control Engineering of China)

年 卷 期：2023年第30卷第9期

页      码：1598-1605页

摘      要：针对自主车辆换道轨迹跟踪精度较低等问题进行了研究。提出了基于轨迹预测的多点预瞄权重增益分配的方法。首先,根据车辆与路径的实时横向偏差以及航向角偏差,建立驾驶员转向模型,获得最优方向盘转角;其次,为了提高车辆换道路径跟踪时的稳定性,采用线性模型预测控制(linear model predictive control,L-MPC)策略设计轨迹跟踪控制器。最后,搭建Carsim&Simulink联合仿真模型,针对不同车速设置对比实验进行分析,结果表明基于轨迹预测的驾驶员模型能较好地跟踪换道轨迹,且稳态行驶下的路径跟踪最大横向误差为8.1%,但在高速极限工况时路径跟踪适应性较差,而L-MPC策略在高速时具有更好的路径跟踪精度及稳定性,其跟踪误差小于4%。

主 题 词：自主车辆换道 轨迹预测 多点预瞄 线性模型预测控制 跟踪精度 

学科分类：08[工学] 082304[082304] 080204[080204] 0802[工学-机械学] 0835[0835] 080201[080201] 0823[工学-农业工程类] 

D　O　I：10.14107/j.cnki.kzgc.20210803

馆 藏 号：203123981...