基于模型预测控制的自动驾驶汽车运动控制方法研究

发布时间：2022-01-03 02:17

　　随着以专用短程通讯技术为代表的低延时高可靠性通讯技术的快速发展,自动驾驶技术逐渐成熟。运动控制作为自动驾驶汽车研究领域的关键问题之一,是实现自动驾驶的基础。国内外学者围绕自动驾驶汽车运动控制的研究,其主要内容包括横向运动控制、纵向运动控制及多车协同控制。因此,制定合适的控制方法克服车辆的非线性及行驶工况的复杂性,具有深远的研究意义。针对于此,本研究工作基于模型预测控制（model predictive control,MPC）理论对自动驾驶汽车的运动控制展开了研究。针对自动驾驶汽车的横向运动控制,为减小跟踪误差,提高车辆运动的稳定性,本文构建了基于跟踪误差的线性时变模型预测控制器。首先,以横向误差、横向误差变化率、航向误差及航向误差变化率为状态变量,建立非线性车辆动力学模型;然后,对动力学模型进行线性化和离散化处理,提高运算实时性;最后,基于MPC理论,构建基于线性误差模型的MPC控制器。仿真结果表明,本文MPC控制器对速度具有较强的鲁棒性,同时,跟踪误差低于普通MPC控制器,控制性能更优。针对自动驾驶汽车的纵向运动控制,考虑跟车工况的复杂性,本文设计了多目标自适应巡航控制（multi... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

自动驾驶汽

国内自

直接式控制结构

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于跟踪误差模型的智能车辆轨迹跟踪方法[J]. 潘世举,李华,苏致远,徐友春.  汽车工程. 2019(09)
[2]基于模型预测控制的无人驾驶汽车横纵向运动控制[J]. 谢辉,刘爽爽.  汽车安全与节能学报. 2019(03)
[3]Apollo构建自动驾驶AI开放平台[J]. 王京傲.  软件和集成电路. 2019(07)
[4]基于模型预测算法的智能车辆横向控制研究[J]. 杨洋,孙涛,李洁.  农业装备与车辆工程. 2019(04)
[5]华为携手首发集团、奥迪中国实现全国首例实际高速公路场景的车路协同智能驾驶演示[J].   电子测量技术. 2018(24)
[6]无人驾驶车辆横向控制策略研究进展[J]. 朱林峰,杨家富,施杨洋,方朋朋.  世界科技研究与发展. 2018(05)
[7]基于随机模型预测控制的四驱混合动力汽车能量管理[J]. 钱立军,荆红娟,邱利宏.  中国机械工程. 2018(11)
[8]智能网联环境下的混合动力汽车分层能量管理[J]. 钱立军,邱利宏,司远,王金波.  汽车工程. 2017(06)
[9]智能汽车横向控制方法研究综述[J]. 陈慧岩,陈舒平,龚建伟.  兵工学报. 2017(06)
[10]车联网环境下车辆最优车速闭环快速模型预测控制[J]. 邱利宏,钱立军,杜志远,王金波.  中国机械工程. 2017(10)

博士论文
[1]非线性伺服系统干扰补偿及自适应控制研究[D]. 王树波.北京理工大学 2017
[2]视觉导航式智能车辆横向与纵向控制研究[D]. 郭景华.大连理工大学 2012
[3]汽车纵向主动避撞系统的研究[D]. 侯德藻.清华大学 2004

硕士论文
[1]基于人车协同的车辆路径跟随控制研究[D]. 程成.吉林大学 2019
[2]基于单目视觉的无人驾驶汽车轨迹跟踪控制系统研究[D]. 吴俊丽.长安大学 2018
[3]基于滚动优化的车辆自适应巡航控制[D]. 王秋.吉林大学 2017
[4]考虑运动稳定性的智能车辆纵横向综合控制研究[D]. 张尧文.南京航空航天大学 2017
[5]自主车队的纵向协同控制技术研究[D]. 王沛东.国防科学技术大学 2015



本文编号：3565360