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基于模型预测控制的智能车辆轨迹规划及跟踪控制

发布时间:2021-09-15 16:58
  智能车辆是可以在复杂环境下实现自动或半自动工作的机器,作为智能交通系统不可或缺的一部分,能够极大地提高机动车驾驶的安全性,大幅地改善公路交通的效率,并且降低资源的消耗。轨迹规划和跟踪控制是确保智能车能够正常行驶的重要组成部分。本文主要针对智能车的轨迹规划和轨迹跟踪进行研究,基于模型预测控制算法,结合原对偶神经网络以及人工势场等方法来设计控制器,以实现智能车轨迹规划和跟踪控制,解决了当前存在的多状态变量约束、实时性差等问题。本文主要研究内容分为以下几个:1.针对车辆的运动学模型,基于模型预测控制算法设计预测控制器,以实现对期望轨迹的跟踪。在车辆运动学模型中考虑了外部扰动,设计了前馈与反馈控制器相结合的控制器。为了提高实时鲁棒性,采用线性跟踪误差模型,线性化的同时保留高阶项。确定目标函数,并在目标函数中设置了控制增量约束和松弛因子。随后将目标函数和约束条件迭代为有约束的二次规划问题,采用原对偶神经网络来解决这一滚动优化。最后通过李亚普洛夫理论对控制器进行了稳定性分析,并利用仿真分析,验证了所提出的控制器对参考轨迹跟踪的有效性。2.针对车辆的动力学模型,研究了基于模型预测控制的轨迹跟踪问题。... 

【文章来源】:重庆邮电大学重庆市

【文章页数】:70 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

基于模型预测控制的智能车辆轨迹规划及跟踪控制


车辆运动模型

基于模型预测控制的智能车辆轨迹规划及跟踪控制


车辆动力学模型

基于模型预测控制的智能车辆轨迹规划及跟踪控制


基于魔术公式轮胎模型的输入输出魔术公式的一般表达式为:

【参考文献】:
期刊论文
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[4]智能汽车浪潮来袭[J]. 杜悦英.  中国发展观察. 2018(13)
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博士论文
[1]汽车电子稳定性系统质心侧偏角估计与控制策略研究[D]. 付皓.吉林大学 2008



本文编号:3396449

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