融合道路附着约束的智能车辆路径跟踪控制

摘要

在智能车辆路径跟踪容错控制领域，基于模型预测控制（MPC）的现有方法存在局限性，常假定车辆模型参数固定，忽视了车辆载荷变化及外部环境干扰等因素导致模型参数动态变化对路径跟踪精度的影响，且在转向系统故障时，MPC计算的前轮转角指令无法直接执行，需转换为横摆力矩控制，而现有滑模横摆力矩控制方法虽鲁棒性强，但因抖振问题影响系统稳定性与执行效果。针对这些问题，该文提出融合基于模型参数在线更新的MPC与自适应滑模控制的路径跟踪容错控制方案，通过在线更新MPC模型参数，提升对车辆动态特性的适应能力，利用自适应滑模控制降低抖振影响，并结合路面附着约束优化驱动力矩分配实现路径跟踪。研究结果表明：所提算法的跟踪精度优于传统MPC算法的，可以实现更精准、更稳定的路径跟踪控制，为智能车辆路径跟踪控制技术发展提供新的思路与方法。

关键词

车辆工程 / 路面附着约束 / 智能车辆 / 路径跟踪 / 容错控制 / 自适应滑模控制 / MPC / 横摆力矩控制