适应道路曲率多变的前馈-预测LQR横向控制

作     者：孙福昌 邵金菊 单少飞 谢生龙 SUN Fuchang;SHAO Jinju;SHAN Shaofei;XIE Shenglong

作者机构：山东理工大学交通与车辆工程学院山东淄博255000 

基　　金：山东省自然基金项目(ZR2023QF028) 

出 版 物：《重庆理工大学学报（自然科学）》 (Journal of Chongqing University of Technology：Natural Science)

年 卷 期：2024年第38卷第2期

页      码：45-54页

摘      要：针对传统LQR(linear quadratic regulator)横向控制的不足,提出了一种前馈-预测LQR反馈控制,实现了曲率多变道路的跟踪控制。在传统动力学模型的基础上建立了误差模型,以误差模型为研究对象分别求解了反馈控制量和前馈控制量。为提高LQR对道路多变的适应性,根据航向和横向位置误差建立了模糊规则实时调节Q、R矩阵。同时利用道路曲率信息,设计了预测模块,实时更新预测点和预测时间,解决了传统LQR响应迟滞问题。在给定规划路径的基础上进行了硬件在环实验,测试了单、双移线多车速工况下传统LQR和前馈-预测LQR的路径跟踪效果,结果表明本文中设计的前馈-预测LQR的控制效果优于传统LQR,单移线工况下轨迹跟踪误差最大可减少4.5%,双移线工况下轨迹跟踪误差最大可减少9.5%。

主 题 词：自动驾驶 路径跟踪 横向控制 线性二次型调节器 预测控制 

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

D　O　I：10.3969/j.issn.1674-8425(z).2024.02.005

馆 藏 号：203126584...