摘要
传统人工势场法应用于车辆路径规划时存在一些问题:障碍物的圆形斥力势场无法满足车辆在纵、横向上不同的安全距离要求,且该算法未考虑车辆动力学和执行机构约束.针对以上问题,对人工势场法中的障碍物斥力模型进行了改进,将改进后的人工势场法与模型预测控制相结合,提出了一种能够对障碍物进行分类处理的模型预测避障路径规划器.首先,对车辆与障碍物之间的距离根据纵、横向安全距离进行归一化处理,并对3 种不同类型的障碍物分别设计了不同的斥力势场函数.然后,设计了模型预测避障路径规划控制器,将障碍物势场加入该控制器的目标函数中,以此来引导车辆躲避障碍物.仿真结果表明:该避障路径规划控制器能够在复杂环境下合理地处理不同类型障碍物,有效避免碰撞,生成路径平滑,保证车辆具有良好稳定性与安全性.
基金项目
中国博士后科学基金特别资助项目(2017T100365)
中国博士后科学基金面上资助项目(2016M601799)
南京航空航天大学中央高校基本科研业务费专项(NS2020016)
南京航空航天大学研究生创新基地(实验室)开放基金资助项目(kfjj20180207)
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