基于模型预测控制的无人驾驶汽车横纵向运动控制

基于模型预测控制的无人驾驶汽车横纵向运动控制

论文摘要

针对具有高度非线性、强耦合的无人驾驶汽车运动控制问题,提出了一种基于模型预测控制(MPC)的横纵向综合控制方法。参考速度曲线由参考路径弯曲度确定,再通过分层纵向控制器,实现速度跟踪。通过MPC,用纵向上位控制器来计算期望加速度;基于逆纵向动力学模型,用下位控制器来协调驱动和制动。基于运动学模型,以当前系统状态和纵向速度预测序列为输入,用横向控制器来预测出系统状态变化,以便求解车辆前轮转角。仿真结果表明:与参考速度和参考路径相比,纵向速度均方根误差为0.086 km/h,横向位置均方根误差为94 mm。因而,该方法可实现车辆运动的有效控制。

论文目录

  • 1 参考速度规划
  •   1.1 参考速度生成
  •   1.2 参考速度修正
  • 2 综合控制系统设计
  • 3 纵向控制器设计
  •   3.1 上位控制器
  •   3.2 下位控制器
  • 4 横向控制器设计
  • 5 仿真验证
  • 6 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 谢辉,刘爽爽

    关键词: 无人驾驶汽车,运动控制,协调控制,模型预测控制

    来源: 汽车安全与节能学报 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 汽车工业

    单位: 天津大学机械工程学院

    基金: 天津市科技计划项目(17ZXRGGX00140)

    分类号: U463.6

    页码: 326-333

    总页数: 8

    文件大小: 2928K

    下载量: 793

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