基于非线性预测和沿轨迹线性化MPC的车辆路径跟踪控制方法

摘要

针对车辆路径跟踪模型预测控制(MPC)的动力学非线性问题和实时性要求,引入基于非线性预测和沿轨迹线性化的模型预测控制算法(MPC-NPLT),依据上一控制周期得到的控制序列预估系统未来的运动轨迹,将非线性因素从在线优化计算中排除,使其转化为二次规划问题;制定直接横摆力矩控制系统的切换策略和制动力分配策略,实现其与转向系统的协调控制。Simulink和CarSim联合仿真结果表明,提出的方法具有良好的实时性,可以改善控制效果,提高车辆在较低附着系数路面上的路径跟踪能力。