无人驾驶汽车路径跟踪控制方法拟人程度研究
来源：中国血液净化杂志2018年第8期北京时间：
作者：郭应时, 蒋拯民, 白艳, 唐杰帧
单位：1. 长安大学 汽车学院, 陕西 西安 710064;2. 东南大学 交通学院, 江苏 南京 210096"],"fundList_en":["
摘要：无人驾驶汽车路径跟踪控制是无人驾驶汽车运动控制的核心所在，目前常用的路径跟踪模型主要以路径跟踪精度为主要控制目标，在很大程度上忽略了无人驾驶汽车的乘坐舒适性和控制的拟人程度。为了研究无人驾驶汽车路径跟踪控制算法的拟人程度并提高乘坐舒适性，基于转向几何学、汽车运动学和汽车动力学理论建立实车中常用的4种路径跟踪模型，提出以路径跟踪过程中的最大横向加速度<em>a</em><sub><em>y</em>max</sub>和方向盘转角平方和<em>δ</em><sub>w</sub><sup>2</sup>共同表征路径跟踪模型的拟人程度和横向乘坐舒适性。基于驾驶人实车换道试验数据，建立多项式拟人换道参考路径，搭建CarSim/Simulink联合仿真模型，并对其进行不同车速下的车辆换道试验。研究结果表明：路径跟踪模型的横向循迹偏差均会随着车速的提高而增加，但都能较好实现路径跟踪；带预瞄路径跟踪模型和动力学前馈最优LQR路径跟踪模型拟人程度较好；汽车运动学路径跟踪模型的乘坐舒适性最差，方向盘修正激烈；在100 km·h<sup>-1</sup>，<em>a</em><sub><em>y</em>max</sub>>0.7 m·s<sup>-2</sup>，<em>δ</em><sub>w</sub><sup>2</sup>>2.7×10<sup>3</sup>时，拟人程度最差；不带预瞄路径跟踪模型循迹精度最高，且拟人程度最高，乘坐舒适性最好，120 km·h<sup>-1</sup>时，<em>a</em><sub><em>y</em>max</sub> ≤ 0.5 m·s<sup>-2</sup>。
关键词：汽车工程,无人驾驶,路径跟踪,拟人程度,循迹精度
基金资助：中央高校基本科研业务费专项资金项目（2013G2222029，2014G3222004）
