自适应双时域参数MPC的智能车辆路径规划与跟踪控制

作者：李耀华; 范吉康; 刘洋; 何杰; 李泽田; 潘绍飞

来源：汽车安全与节能学报, 2021, 12(04): 528-539.

• 自动驾驶车辆
• 模型预测控制(MPC)
• 避障
• 局部路径规划
• 路径跟踪控制器

为解决过度避障,基于车辆点质量模型,采用非线性模型预测控制(MPC)算法,设计了新型避障功能函数,建立自动驾驶车辆路径跟踪性能综合评价指标,得到最优预测时域和控制时域参数,设计自适应双时域MPC参数路径跟踪控制器。搭建规划层和控制层集成的联合仿真平台,进行仿真试验。结果表明:在180个障碍物点下,避障功能函数可避免过度避障,且计算时间仅增加0.294ms。采用局部避障路径规划与路径跟踪控制集成结构时,在多静态障碍物场景与动态障碍物场景下,车速为65 km/h时,最大横向误差偏差减小0.169 m,最大横摆角速度减小3.196 (°)/s。

• 单位
  上海汽车集团股份有限公司; 长安大学