面向集成横向稳定性的模型预测控制
系统与控制
2023-06-12 v1 系统与控制
摘要
本文研究了一种用于电动赛车极高速(VHS)竞赛应用的模型预测控制器(MPC)的设计，以实现集成横向稳定性、牵引/制动控制与防侧翻。我们首先明确了一种最先进动力学模型的优势：它将防侧翻纳入MPC(共8个状态)，并在求解MPC问题之前对轮胎模型进行线性化以节省计算时间。随后，提出了一种面向横向稳定性控制的新型模型预测控制器设计，旨在以远高于典型高速公路限速的峰值速度实现稳定控制。我们已在印地自动驾驶挑战赛(Indy Autonomous Challenge)相关的仿真环境中测试了该新方案，其真实竞赛条件包括显著的道路 banking 角、横向位置跟踪，以及其 Dallara Indy Lights 底盘的不同悬架模型。结果非常有前景：Python 中求解器时间短至 50 Hz，在 45 m/s 速度下横向误差为 30 cm。我们的开源代码见：https://github.com/jadyahya/Roll-Yaw-and-Lateral-Velocity-MPC/。
引用
@article{arxiv.2306.06096,
title = {Model Predictive Control for Integrated Lateral Stability},
author = {Jad Yahya and Siddharth Saha and Haoru Xue and Allen Y. Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.06096},
year = {2023}
}
备注
8 Pages, 10 figures