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智能车辆路径跟踪横纵向耦合实时预测控制器

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为解决高速工况下低附着系数路面上智能车辆路径稳定跟踪控制问题,提出了基于非线性模型预测控制的车辆路径跟踪横纵向耦合集成控制器,并实现了实时控制.首先,根据期望的路径信息计算出期望的车辆横向速度.然后,将实际横、纵向车辆速度与期望速度的误差设为目标函数,同时考虑执行机构约束,设计了非线性模型预测控制器,优化求解出前轮转角和前、后轮驱动力,实现了车辆路径稳定跟踪控制.为了提高控制器的实时性,将非线性规划问题转换成代数方程组求解,采用并行牛顿方法进行方程组求解,通过解耦预测时域间方程组的耦合关系,降低优化问题的计算复杂度.最后,在双移线工况下进行控制器的仿真实验和硬件在环实验,实验结果验证了本文所设计控制器的有效性,可实现车辆路径跟踪的实时控制.
Lateral and longitudinal coupling real-time predictive controller for intelligent vehicle path tracking

许芳、张君明、胡云峰、曲婷、曲逸、刘奇芳

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吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,长春130022

吉林大学通信工程学院,长春130022

自动控制技术 车辆路径跟踪 横纵向耦合 非线性预测控制器 实时控制

国家自然科学基金国家自然科学基金国家自然科学基金吉林省科技发展计划项目吉林省教育厅科学技术研究项目吉林省教育厅科学技术研究项目吉林省教育厅科学技术研究项目

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2021

10.13229/j.cnki.jdxbgxb20210470

吉林大学学报(工学版)
吉林大学

吉林大学学报(工学版)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.792
ISSN：1671-5497
年,卷(期)：2021.51(6)
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