线控四轮转向汽车平行泊车路径规划与跟踪控制

作者：张家旭; 卜纯研; 王晨; 赵健^*

来源：湖南大学学报(自然科学版), 2021, 48(08): 44-50.

DOI：10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2021.08.006

• 车辆工程
• 控制工程
• 线控四轮转向汽车
• 平行泊车
• 路径规划
• 路径跟踪控制
• 改进粒子群优化算法

针对线控四轮转向汽车平行泊车路径规划与跟踪控制问题,提出一种基于改进粒子群优化算法的平行泊车路径规划方法和一种基于前馈控制和反馈控制的平行泊车路径跟踪控制策略.首先,综合考虑线控四轮转向汽车运动学非完整约束、动力和转向子系统的过程约束和边界约束、避障约束、泊车初始位姿和目标位姿约束,建立以最小化泊车过程总时长为目标的平行泊车路径规划约束最优化问题,并采用可以处理等式约束和不等式约束的粒子群优化算法对其进行求解,得到最优平行泊车路径.随后,利用平行泊车路径规划过程得到的车轮转向角作为前馈控制量,并利用汽车实际位姿与期望位姿的偏差构建PI反馈控制量,实现对规划的平行泊车路径快速、精确和稳定的跟踪控制.最后,利用车辆动力学仿真软件构建模型在环仿真系统,验证所提出方法的可行性和有效性.结果表明:所提出的方法可以快速、精确和稳定地引导线控四轮转向汽车自动完成平行泊车任务.

• 单位
  汽车仿真与控制国家重点实验室; 吉林大学; 中国第一汽车集团有限公司