基于模型预测控制的智能车辆主动避撞控制研究

作者：任玥; 郑玲^*; 张巍; 杨威; 熊周兵

来源：汽车工程, 2019, 41(04): 404-410.

DOI：10.19562/j.chinasae.qcgc.2019.04.007

• 智能车辆
• 分层控制
• 主动避撞
• 路径规划
• 路径跟踪

针对自主驾驶车辆的转向避撞问题,提出了一种分层避撞控制方法。上层路径规划控制器基于车辆运动学模型,引入人工势场函数,采用障碍物与车辆的相对状态描述车辆碰撞风险。基于模型预测控制理论,构建优化目标函数,规划最优避撞路线,并采用五次多项式拟合局部避撞路径。对于下层路径跟踪控制器,则建立车辆非线性动力学模型,构建基于最优转向盘转角输入的路径跟踪优化函数,实现局部避撞路径跟踪。最后搭建了Carsim/Matlab联合仿真平台,对被控车辆在不同路面、不同车速情况下的避障路径规划和跟踪效果进行了仿真。结果表明:上层控制器能根据障碍物信息实时规划局部避撞路径,下层控制器能控制车辆平滑、稳定地跟踪参考路径,从而实现车辆的主动避撞功能。

• 单位
  重庆大学; 机械传动国家重点实验室; 长安汽车工程研究院