MPC与Lyapunov的轨迹重规划与跟踪控制

• 作者: 孙小松 段敏 汉红彪 杨岐
• 来源期刊: 重庆理工大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 无人驾驶汽车 轨迹重规划 跟踪控制 模型预测控制 李雅普诺夫
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: "智能网联汽车"专栏
• 页码范围: 37-43
• 页数: 7页
• 分类号: TP242.6
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2022.02.005

摘要

针对无人驾驶汽车轨迹重规划与跟踪控制问题,设计了一种双模块控制器.轨迹重规划模块,采用车辆点质量模型在满足动力学约束下,设计MPC(模型预测控制)下的评价函数与控制器形式并进行非线性求解.自适应跟踪模块,基于Lyapunov(李雅普诺夫)第二法引入前、反馈矩阵进行线性求解.通过Carsim/simulink进行不同速度与路面附着系数下的仿真,仿真试验得出,横摆角度极限值在数值为5左右的可控范围内波动,侧向加速度满足±0.5g约束,轨迹跟踪偏移量小.仿真试验结果表明:所设计的双模控制器具有良好的路径轨迹规划效果与稳定跟踪能力.