基于预见位姿信息的铰接式车辆LQR-GA路径跟踪控制

摘要

针对铰接式车辆的特殊转向结构和行驶特性,为提高其路径跟踪控制精度和反应速度,提出了一种基于预见信息的线性二次型最优控制(Linear quadratic regulator,LQR)策略,并应用遗传算法(Genetic algorithm,GA)对状态量权重矩阵进行优化求解,获得最优LQR状态反馈控制器,实现铰接式车辆精确路径跟踪控制,由位置偏差、行驶方位偏差和曲率偏差来反映控制效果.ADAMS-Matlab/Simulink联合仿真结果:位置偏差为0.03 m,偏差误差为1.3％,行驶方位偏差误差为0.19％,曲率偏差收敛于0.003 m-.联合仿真和试验验证结果表明,所提出的控制方法可有效提高控制精度,实现铰接式车辆的精确、稳定路径跟踪.