一种用于最大化自动驾驶车辆轮胎力利用的分层自适应非线性模型预测控制方法
系统与控制
2023-04-25 v1 系统与控制
摘要
可靠地最大化轮胎力利用的能力将提高自动驾驶车辆的安全性，尤其是在具有挑战性的边缘情况下。然而，接近操控极限的车辆控制面临许多挑战，包括稳健应对轮胎力饱和、平衡模型保真度与计算效率，以及协调与下层底盘控制系统的输入。本工作研究用于极限操控的非线性模型预测控制，特别适应变化的轮胎-路面条件并最大化分配轮胎力利用。我们提出了一种新颖的分层框架，在预测控制层将单轨模型与纵向载荷转移动力学相结合，横向制动分配发生在底盘控制层。该车辆模型同时用于无迹卡尔曼滤波器中进行在线摩擦估计。在全面车辆于赛道上以高达最大轮胎力利用的 95% 运行的对比实验证明了该方法的整体实用性。
引用
@article{arxiv.2304.12263,
title = {A hierarchical adaptive nonlinear model predictive control approach for maximizing tire force usage in autonomous vehicles},
author = {James Dallas and Michael Thompson and Jonathan Y. M. Goh and Avinash Balachandran},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.12263},
year = {2023}
}
备注
Preprint of accepted paper in Field Robotics