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自动驾驶载货汽车速度轨迹模型预测跟踪控制方法

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为避免车辆质量变化与道路坡度对自动驾驶载货汽车纵向车速控制的干扰,通过智能导航系统获取车辆速度轨迹及道路坡度信息,建立车辆纵向动力学模型和压缩天然气(CNG)发动机动力学模型,并基于模型预测控制(MPC)框架设计了一种实时的动态规划(DP)速度轨迹跟踪控制器。仿真结果表明,在新欧洲驾驶循环(NEDC)和全球统一轻型车辆测试循环(WLTC)工况下,该控制器在载货汽车质量变化和道路坡度干扰条件下能使车速保持稳定,并可在优化速度跟踪误差的同时降低发动机天然气消耗量。
A Model Predictive Tracking Control Study for Speed Trajectory of Autonomous Driving Trucks
In order to prevent vehicle mass changes and road slope interfering with longitudinal speed of autonomous driving truck,this article utilizes an intelligent navigation system to obtain information including vehicle speed trajectory and road slope.Vehicle longitudinal dynamic model and Compressed Natural Gas(CNG)engine dynamic model are established,and a real-time Dynamic Programming(DP)speed trajectory tracking controller is designed based on the Model Predictive Control(MPC)framework.The simulation results under NEDC and WLTC operating conditions show that the controller can keep vehicle speed stable under conditions of truck mass change and road slope interference,and can optimize speed tracking error while reducing natural gas consumption.

Autonomous drivingLongitudinal speed controlModel Predictive Control(MPC)Real-time Dynamic Programming(DP)Road slope

赵靖华、管清捷、刘晓雪、解方喜

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吉林师范大学,四平 136000

吉林大学,汽车底盘集成与仿生全国重点实验室,长春 130022

吉林警察学院,长春 130123

自动驾驶 纵向车速控制 模型预测控制 实时动态规划 道路坡度

国家自然科学基金项目吉林省科技发展计划项目

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2024

汽车技术
中国汽车工程学会 长春汽车研究所

汽车技术

CSTPCD北大核心
影响因子:0.522
ISSN:1000-3703
年,卷(期):2024.(9)