结构化环境中的自主紧急避撞与稳定控制
系统与控制
2020-04-20 v1 系统与控制
摘要
本文提出了一种用于曲线道路上自主避障的闭环控制框架。该框架提供两项主要功能：(i) 使用 MPC 的无碰撞轨迹规划，以及 (ii) 基于最优控制概念设计的用于横向/横摆稳定的转矩矢量控制器。本文分析了使用标称 MPC、无偏移 MPC 和鲁棒 MPC 的轨迹规划算法，以及转矩矢量控制的单独实现。仿真结果证实了该分层控制算法的优势： (i) 无非线性碰撞避免约束， (ii) 在曲线道路上行驶时保证凸性， (iii) 在车辆执行横向机动时加速或减速情况下保证轨迹可行性，以及 (iv) 对低附着路面具有鲁棒性。此外，为评估该控制结构在紧急和动态环境下的性能，该框架在低附着路面和不同曲率值下进行了测试。仿真结果表明，所提出的避撞系统可显著提升紧急驾驶场景下的车辆安全性。为验证所提避撞系统的有效性，采用高保真 IPG carmaker 与 Simulink 联合仿真环境对结果进行验证。
引用
@article{arxiv.2004.07987,
title = {Autonomous Emergency Collision Avoidance and Stabilisation in Structured Environments},
author = {Shayan Taherian and Shilp Dixit and Umberto Montanaro and Saber Fallah},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.07987},
year = {2020}
}
备注
14 pages, 17 figures