摘要：为了改善高速和低附着路面上无人驾驶车辆的行驶稳定性和保障行车安全,以四轮转向车辆为研究对象提出了一种考虑行驶稳定性的路径跟踪控制方法。首先基于模型预测控制算法设计了四轮转向路径跟踪控制器,然后根据质心侧偏角质心侧偏角速度相平面稳定域和零质心侧偏角控制目标设计了车辆状态参数包络约束,在路径跟踪算法中加入轮胎侧偏角约束和车辆状态参数包络约束,保证车辆行驶时的稳定性。CarSim和Simulink联合仿真结果表明,采用基于包络线稳定性控制策略的车辆在高速行驶时或在低附着路面上行驶时能保持良好的路径跟踪能力并具有较好的行驶稳定性。

摘要：主动避撞作为汽车主动安全技术的一种,在车辆与乘员的保护中能发挥巨大作用。针对主动避撞研究中车辆仅靠纵向制动无法完成避撞,以及在换道避撞过程中传统控制方法无法解决带约束的最优控制问题,基于模型预控制理论设计出轨迹跟踪控制器来实现换道避撞。控制器设计基于简化的车辆三自由度模型,避撞轨迹为五次多项式拟合的单移线,运用模型预测控制理论将换道过程中多约束下的最优控制问题变为带约束的二次函数进行求解,并研究不同控制器参数对轨迹跟踪效果的影响,进而确定出合适的控制器参数,最后在Carsim/Simulink中实现联合仿真。结果表明,在速度为80 km/h、附着系数为0.8的道路上和速度为30 km/h、附着系数为0.3的道路上,车辆都能实现对参考轨迹的跟踪,完成换道避撞,保证了行车安全性。