基于扩张状态观测器的智能汽车弯道轨迹跟踪控制

• 作者: 赵树恩 陈文斌 邓召学 刘伟
• 来源期刊: 汽车安全与节能学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 智能汽车 弯曲道路行驶 轨迹跟踪 扩张状态观测器 模型预测控制
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 智能驾驶与智慧交通|Intelligent Driving and Intelligent Transportation
• 页码范围: 112-121
• 页数: 10页
• 分类号: U461.99
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-8484.2022.01.011

摘要

为了提高智能车辆在复杂弯曲道路下进行跟踪控制的精度和稳定性,提出了一种基于扩张状态观测器的模型预测多目标优化控制方法.引入扩张状态观测器实时估计车辆跟踪过程中的总干扰,并对观测器稳定性进行证明;结合模型预测控制实现预测时域内多目标优化效果,利用估计的干扰值对控制量进行前馈补偿,得到车辆在动态干扰下的最优控制量.结果表明:在不同车速和路面附着因数工况下,横向位置误差均方根不超过0.11 m,最大前轮转角量不超过85 mrad,横摆角速度最大值不超过368 mrad.因此,该方法在复杂弯道情况下有较好的跟踪精确性、行驶稳定性和鲁棒性.