无人驾驶路径跟踪控制计算方法

• 作者: 伍建伟 孙蓓蓓 傅琪迪 刘彦豪
• 来源期刊: 东南大学学报（英文版）
• 学科: 交通运输
• 关键词: 路径跟踪 无人驾驶 前馈控制 线性二次调节控制器
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 页码范围: 356-364
• 页数: 9页
• 分类号: U463.6
• 语种: 英文
• DOI: 10.3969/j.issn.1003-7985.2021.04.003

摘要

考虑到自动驾驶车辆的轨迹跟踪控制缺乏统一的计算方法,特别是在误差计算、跟踪点确定和前馈控制器设计等方面,提出了完整的路径跟踪控制计算方法.首先,根据车辆坐标系的动力学方程和路径跟踪模型,得到误差形式的控制方程.然后,根据车辆当前的状态建立跟踪控制模型来获得车辆状态的偏差.最后,根据动力学方程的特点,设计了具有前馈控制的线性二次调节控制器.在此基础上,采用MATLAB语言开发程序,给出了仿真实例轨迹跟随控制的计算时间、抗干扰性和可靠性分析的仿真结果.通过与文献实验结果对比,证明了所提出的计算方法是有效、可靠的,能够实现实时抗干扰的跟踪控制性能.同时,通过有无前馈的仿真结果表明,引入前馈控制能够消除稳态误差,获得更好的控制性能.