基于模型预测控制的无人车动态路径规划与跟踪优化研究

目录

第1章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2国内外研究现状

1.2.1无人车局部路径规划

1.2.2无人车轨迹跟踪

1.2.3无人车组队行驶

1.2.4研究现状总结与分析

1.3本文研究内容

（1）行车环境势场模型改进。

（2）整合路径规划与轨迹跟踪方法。

（3）无人车组队行驶。

1.4本文组织结构

第2章 基于改进人工势场环境建模

2.1人工势场理论概述

2.2道路势场建模

2.2.1道路边界势场模型

2.2.2车道线势场模型

2.3障碍物势场建模

2.3.1不可跨越障碍物势场模型

2.3.2可跨越障碍物势场模型

2.4环境车势场建模

2.4.1环境车纵向势场模型

2.4.2环境车横向势场模型

2.5目标点势场建模

2.6改进人工势场

2.6.1增加临时障碍物

2.6.2 MATLAB环境下APF仿真实验

2.7本章小结

第3章 基于MPC的局部路径规划与跟踪优化

3.1模型预测控制概述

3.2单车行驶控制策略设计

3.3单车行驶模型预测控制器设计

3.3.1车辆动力学模型

3.3.2车辆动力学模型线性化

3.3.3目标函数设计

3.3.4目标函数优化

3.3.5控制器约束条件制定

3.4仿真实验

3.4.1实验参数设定和场景描述

3.4.2实验结果及分析

3.5本章小结

第4章 无人车组队行驶控制设计

4.1组队行驶环境建模

4.2组队行驶策略设计

4.2.1组队行驶策略

4.2.2组队行驶条件

4.3组队行驶模型预测控制器设计

4.3.1目标函数设计

4.3.2约束条件

4.4组队行驶仿真实验

4.4.1实验场景描述和参数设计

4.4.2实验结果及分析

4.5本章小结

第5章 总结与展望

5.1本文工作总结

5.2本文研究展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目

附录A