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一种用于小型车辆自主竞速的非线性模型预测控制策略

机器人学 2023-02-10 v1

摘要

本文提出一种旨在控制小型车模型用于自主竞速比赛的非线性模型预测控制(NMPC)策略。所提控制策略致力于在使车辆保持在赛道边界内的同时最小化圈速。该优化问题考虑了车辆的驱动限制以及通过 Pacejka 魔术公式和简单传动系统模型建模的作用于车辆的横向与纵向力。此外,该方法允许在布满静态障碍的赛道上安全竞速,生成无碰撞轨迹并跟踪它们,同时提升圈速表现。使用 F1/10 模拟器的 Gazebo 仿真展示了所提控制策略的可行性与有效性。代码以开源形式发布,使得复现所得结果成为可能。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.04722,
  title  = {A Nonlinear Model Predictive Control Strategy for Autonomous Racing of Scale Vehicles},
  author = {Vittorio Cataffo and Giuseppe Silano and Luigi Iannelli and Vicenç Puig and Luigi Glielmo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.04722},
  year   = {2023}
}

备注

6 pages, 8 figures, conference