智能车辆路径跟踪横向混合控制器设计

摘要

智能车辆路径跟踪横向控制系统中存在较大初始偏差条件下,单一控制策略很难同时满足智能车辆系统对鲁棒性和跟踪精度的要求,为此,设计了一种由模型预测控制（MPC）算法和纯追踪（PP）控制算法组成的路径跟踪横向混合控制器。在初始阶段,横向偏差较大,运用PP控制算法控制车辆;当横向偏差较小且前轮转角变化量满足MPC控制算法的约束时,切换到MPC控制算法。针对该横向混合控制器进行仿真分析和实车试验验证,结果表明:存在较大初始偏差条件下,该控制器在不同车速下均能够快速纠正路径偏差,且能保证路径跟踪过程中的横向偏差范围在±0. 1 m,方向偏差范围在±4°,具有较强的鲁棒性和较高的跟踪精度。