重庆理工大学学报2021,Vol.35Issue(11) :18-26,57.DOI:10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.11.003

基于模型预测控制的车辆横纵向跟踪控制

Vehicle Tracking Control of Lateral and Longitudinal Based on Model Predictive Control

邓国红 肖皓鑫 韩龙海 吴鹏飞 张勇 覃亮
重庆理工大学学报2021,Vol.35Issue(11) :18-26,57.DOI:10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.11.003

基于模型预测控制的车辆横纵向跟踪控制

Vehicle Tracking Control of Lateral and Longitudinal Based on Model Predictive Control

邓国红 1肖皓鑫 2韩龙海 2吴鹏飞 2张勇 2覃亮3
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作者信息

  • 1. 重庆理工大学机械工程学院,重庆 400054
  • 2. 重庆理工大学工程学院,重庆 400054
  • 3. 重庆理工大学工程学院,重庆 400054;重庆大江智防特种装备有限公司,重庆 401320
  • 折叠

摘要

在车辆进行换道行为时,决策模型的结果不仅取决于车辆横向位置的变化,还与纵向的速度变化相关.为提高智能车辆在换道时的横向和纵向跟踪能力,设计了一种横向和纵向联合模型预测控制器,模型中采用前轮转角和纵向加速度2个控制量,使车辆在对横向位置进行跟踪时也能考虑到纵向速度的变化.分别建立横向运动跟踪控制的三自由度车辆模型和纵向运动跟踪控制的点质量模型,并建立基于模型预测控制的横纵向跟踪控制的非线性预测车辆模型;进行线性化和离散化之后建立跟踪控制器的目标函数和约束条件;通过Matlab/SimuLink和CarSim搭建仿真平台,设计3种仿真工况验证设计的跟踪控制器的有效性,仿真结果表明:设计的跟踪控制器在横向和纵向都能跟踪期望的轨迹,具有较好的鲁棒性.

关键词

路径跟踪/速度跟踪/智能车辆/模型预测控制

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基金项目

重庆市基础与前沿研究计划项目(Cstc2019jcyj-msxmX0204)

出版年

2021
重庆理工大学学报
重庆理工大学

重庆理工大学学报

CSTPCD北大核心
影响因子:0.567
ISSN:1674-8425
被引量5
参考文献量14
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