智能车辆路径跟踪与稳定性的模型预测控制

来源：济南大学学报·自然科学版杂志2021年第04期北京时间：

作者：邹旭东,贾志强,张丽霞

摘要：为了改善车辆在路径跟踪时因车速较快或路面较差而发生侧滑的情况,提出一种智能车辆转向与制动联合控制器;在模型预测控制理论的基础上,通过监测轨迹偏差、横摆角偏差以及横摆角速度偏差3个控制参考量,在每个控制时域得到最优的前轮转角和附加横摆力偶矩,并以单轮制动逻辑分配给4个车轮制动力矩;利用CarSim和MATLAB Simulink软件,对车辆以不同车速在不同路面上跟踪轨迹的工况进行联合仿真。结果表明:控制器可以使车辆中低速行驶在冰雪路面和干燥沥青路面上精确、稳定地跟踪期望路径,具有良好的鲁棒性;高速行驶时车辆的横向稳定性仍然良好,但是在冰雪路面上会损失一定的跟踪精度。

关键词：智能车辆;横向稳定性;模型预测控制;路径跟踪;冰雪路面;转向与制动联合控制

基金资助：国家自然科学基金项目(51505244)