面向车辆操控极限下避障的模型预测轮廓控制
机器人学
2023-08-15 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
本文提出一种非线性模型预测轮廓控制（MPCC）用于自动驾驶车辆在操控极限下的避障。所提控制器集运动规划、路径跟踪与车辆稳定性目标于一体，在紧急情况下优先避障。控制器预测模型为带 Fiala 轮胎的非线性单轨车辆模型，以捕捉车辆非线性行为。MPCC 计算最优转向角与制动扭矩，在安全情形下最小化跟踪误差，在紧急情况下最大化车-障距离。此外，MPCC 扩展轮胎摩擦圆以充分利用车辆机动性与稳定性。MPCC 控制器使用实时快速原型硬件测试以证其实时能力，并在高保真仿真环境中与最先进模型预测控制（MPC）比较性能。双移线场景结果表明其在成功避障与保持车辆稳定性上有显著提升。
引用
@article{arxiv.2308.06742,
title = {Model Predictive Contouring Control for Vehicle Obstacle Avoidance at the Limit of Handling},
author = {Alberto Bertipaglia and Mohsen Alirezaei and Riender Happee and Barys Shyrokau},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.06742},
year = {2023}
}
备注
Accepted to the 28th IAVSD International Symposium on Dynamics of Vehicles on Roads and Tracks