基于自适应预瞄路径的非连续曲率轨迹跟踪控制方法

摘要

针对智能车辆在复杂道路工况下跟踪效果不佳的问题，在考虑车辆转向安全的前提下，提出了一种非连续曲率轨迹跟踪控制策略。基于道路曲率、车速指标的影响，设计一种改进的预瞄误差模型，结合安全速度约束建立自适应预瞄控制器，以五次多项式拟合得到预瞄路径及道路曲率，并根据预瞄式位置几何原理，设计驾驶员转向模型，推导前轮转角方程。通过Matlab/Simulink、Carsim、Prescan搭建联合仿真平台，选取双移线、非连续曲率轨迹、连续换道工况进行对比实验。结果表明：在以上工况下，文中提出的控制算法能实现预瞄路径随外界条件变化自适应调节，在保证车辆行驶稳定性、安全性、适应性的同时，跟踪精度分别提高了55.34%、65.86%、46.00%。

关键词

智能车辆 / 轨迹跟踪 / 曲率 / 预瞄路径 / 自适应控制