基于曲率增广的智能车辆轨迹跟踪控制

刘果, 熊坚, 杨秀建, 何扬帆

吉林大学学报(工学版) ›› 2024, Vol. 54 ›› Issue (12) : 3717-3728. DOI: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20230167

基于曲率增广的智能车辆轨迹跟踪控制

  • 刘果, 熊坚, 杨秀建, 何扬帆
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摘要

设计了一种带转角补偿的曲率增广模型预测控制+比例积分控制器,以提高智能车辆在非直线参考轨迹下的跟踪精度。首先,基于跟踪偏差车辆模型,将曲率作为增广量设计模型预测控制算法,分析了曲率增广对控制器性能的影响。其次,利用李雅普诺夫直接方法获得保证算法稳定的预测时域,计算了稳态误差,并设计了比例积分控制器补偿前轮转角以消除稳态横向偏差。最后,进行了仿真分析,结果表明:本文所设计的控制器在保证稳定性和平顺性的同时,可提高车辆轨迹的跟踪精度且收敛速度更快,在不同极限稳定条件下也能获得较好的控制效果。

关键词

自动控制技术 / 智能车辆 / 轨迹跟踪 / 曲率增广模型预测控制 / 比例积分控制

中图分类号

U463.6

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刘果, 熊坚, 杨秀建, 何扬帆. 基于曲率增广的智能车辆轨迹跟踪控制. 吉林大学学报(工学版). 2024, 54(12): 3717-3728 https://doi.org/10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20230167

基金

国家自然科学基金项目(52162046)

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