重庆理工大学学报2023，Vol.37Issue(13) ：90-100.DOI:10.3969/j.issn.1674-8425(z).2023.07.010

双向两车道公路自主超车轨迹规划及跟踪控制

Autonomous overtaking trajectory planning and tracking control on two-way two-lane roads

余姝源 杨林 杨蓉 姚起宏 黄俊明 王成官
重庆理工大学学报2023，Vol.37Issue(13) ：90-100.DOI:10.3969/j.issn.1674-8425(z).2023.07.010
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双向两车道公路自主超车轨迹规划及跟踪控制

Autonomous overtaking trajectory planning and tracking control on two-way two-lane roads

余姝源 1杨林 1杨蓉 1姚起宏 1黄俊明 1王成官2
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作者信息

  • 1. 广西大学机械工程学院,南宁 530004
  • 2. 深圳职业技术学院智能制造技术研究院,广东深圳 518055
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摘要

研究了自主地面车辆在双向两车道公路场景下的超车轨迹规划和跟踪控制.建立了权衡换道稳定性和效率的目标函数,得到最优五次多项式换道轨迹.将超车过程分为换道、超越和并道3 个阶段,根据超车车辆与其他车辆的临界碰撞条件建立安全距离模型,进而判断超车的可行性,得到超越阶段时长以及规划完整的超车轨迹.分别设计模型预测控制器和离散滑模控制器跟踪横向路径和纵向速度,并利用模糊控制对模型预测控制器输出的前轮转角进行补偿.在Matlab和CarSim联合仿真环境下进行超车验证,结果表明:所提出的超车轨迹规划及跟踪方法能够使车辆实现自主超车机动,并保持良好的跟踪精度和稳定性.

关键词

双向两车道公路/超车轨迹规划及跟踪/模糊控制/模型预测控制/离散滑模控制

Key words

two-way two-lane road/overtaking trajectory planning and tracking/fuzzy control/model predictive control/discrete sliding mode control

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基金项目

广西创新发展驱动项目(AA22068061)

广西创新发展驱动项目(AA22068063)

深圳职业技术学院博士后启动基金(6021330014K)

出版年

2023
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
浏览量1
被引量1
参考文献量8
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