无人驾驶汽车变速换道轨迹跟踪动态控制

摘要

提出了一种变速换道轨迹跟踪动态控制策略，针对变速换道轨迹构建了双PID纵向速度控制器和以横向误差、横摆角速度和质心侧偏角为综合评价指标的模型预测横向控制器，该动态控制算法利用估计得到的路面附着系数和预测的车辆状态信息自动调整算法中各个评价指标的权重系数，实现轨迹跟踪精度和横向稳定性之间的动态控制。据此设计高低附着对开路面的变速换道工况，利用CarSim与Simulink联合仿真对比验证算法的有效性。仿真结果表明：本文提出的动态控制策略实现了不同路面附着系数下的权重因子动态调节，在变速换道时仍可以确保控制量平滑输出，同步提升了无人驾驶汽车轨迹跟踪控制精度和横向稳定性，具有良好的协调控制效果。

关键词

车辆工程 / 动态控制 / 变速换道 / 模型预测控制 / 自适应工况 / 纵向控制