基于梯度感知-收缩域的自动驾驶反应式规划框架控制设计

本文提出一种用于自动驾驶车辆纵向速度控制的新型控制律。所提工作的关键贡献包括设计了一种将其运行与道路纵向曲面梯度反应式集成的控制律。与现有工作相比,我们发现将路径梯度集成到控制框架中可提升速度跟踪效能。由于该控制律在收缩域方案上实现,它通过在每个离散步长重新计算控制输入来最小化积分误差,从而提供更短的反应时间。这使得我们的控制律适用于高频运行的运动规划框架。此外,我们的工作采用广义车辆模型实现,并可轻易推广到其他类别的车辆。基于梯度感知-收缩域的控制器在一辆装载了多种传感器的量产电动汽车上实现并测试。测试结果表明,我们的控制律在具有变化梯度的地形上考虑规划框架施加的严格时间约束时,速度跟踪具有鲁棒性。