基于最优预瞄和模型预测的智能商用车路径跟踪控制

摘要

为解决智能商用车路径跟踪问题,采用一种最优预瞄控制策略.根据商用车航向角与路径曲率的关系,引入航向角偏差反馈控制;根据车速与预瞄距离的关系,提出了变权重因数的多点预瞄距离确定方法.为了保证商用车路径跟踪的稳定性,采用模型预测控制策略,对车轮侧偏角进行约束.通过TruckSim与Simulink联合仿真,对比分析了侧向偏差、横摆角速度和前轮侧偏角变化情况.结果表明:最优预瞄控制策略对车速变化具有较好的适应性,但当路面附着因数较低时,车辆会失去稳定性;模型预测控制策略对车速和路面附着因数变化都具有较好的适应性,行驶稳定性更好,且比最优预瞄控制策略具有更精确的路径跟踪效果.