重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (2): 37-43.

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MPC与 Lyapunov的轨迹重规划与跟踪控制

孙小松,段 敏,汉红彪,杨 岐   

  1. 辽宁工业大学 汽车与交通工程学院
  • 发布日期:2022-03-14
  • 作者简介:孙小松,男,硕士研究生,主要从事汽车系统动力控制研究;段敏,女, 硕士,教授,主要从事汽车系统动力控制研究

  • Published:2022-03-14

摘要: 针对无人驾驶汽车轨迹重规划与跟踪控制问题,设计了一种双模块控制器。轨迹重规划模块,采用车辆点质量模型在满足动力学约束下,设计MPC(模型预测控制)下的评价函数与控制器形式并进行非线性求解。自适应跟踪模块,基于Lyapunov(李雅普诺夫)第二法引入前、反馈矩阵进行线性求解。通过 Carsim/simulink进行不同速度与路面附着系数下的仿真,仿真试验得出,横摆角度极限值在数值为 5左右的可控范围内波动,侧向加速度满足 ±0.5g约 束,轨迹跟踪偏移量小。仿真试验结果表明:所设计的双模控制器具有良好的路径轨迹规划效果与稳定跟踪能力。

关键词: 无人驾驶汽车, 轨迹重规划, 跟踪控制, 模型预测控制, 李雅普诺夫

中图分类号: 

  • TP242.6