自适应双时域参数MPC的智能车辆路径规划与跟踪控制

摘要

为解决过度避障,基于车辆点质量模型,采用非线性模型预测控制(MPC)算法,设计了新型避障功能函数,建立自动驾驶车辆路径跟踪性能综合评价指标,得到最优预测时域和控制时域参数,设计自适应双时域MPC参数路径跟踪控制器.搭建规划层和控制层集成的联合仿真平台,进行仿真试验.结果表明:在180个障碍物点下,避障功能函数可避免过度避障,且计算时间仅增加0.294 ms.采用局部避障路径规划与路径跟踪控制集成结构时,在多静态障碍物场景与动态障碍物场景下,车速为65 km/h时,最大横向误差偏差减小0.169 m,最大横摆角速度减小3.196(°)/s.