基于曲率增广的智能车辆轨迹跟踪控制

摘要

设计了一种带转角补偿的曲率增广模型预测控制+比例积分控制器，以提高智能车辆在非直线参考轨迹下的跟踪精度。首先，基于跟踪偏差车辆模型，将曲率作为增广量设计模型预测控制算法，分析了曲率增广对控制器性能的影响。其次，利用李雅普诺夫直接方法获得保证算法稳定的预测时域，计算了稳态误差，并设计了比例积分控制器补偿前轮转角以消除稳态横向偏差。最后，进行了仿真分析，结果表明：本文所设计的控制器在保证稳定性和平顺性的同时，可提高车辆轨迹的跟踪精度且收敛速度更快，在不同极限稳定条件下也能获得较好的控制效果。

关键词

自动控制技术 / 智能车辆 / 轨迹跟踪 / 曲率增广模型预测控制 / 比例积分控制