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面向城市自动驾驶的 NMPC 轨迹规划器

机器人学 2022-06-15 v1

摘要

本文提出了一种基于非线性模型预测控制(NMPC)算法的自动驾驶轨迹规划器,该算法通过一种新颖的滑移角计算考虑了 Pacejka 非线性侧向轮胎动力学以及零速度工况。在 NMPC 框架中,通过软约束和硬约束的实现,将道路边界与障碍物(静态与运动)纳入考虑。NMPC 问题的数值求解使用 ACADO 工具箱结合二次规划求解器 qpOASES 完成。所提出的 NMPC 轨迹规划器的有效性已使用 CarMaker 多体模型进行了测试。仿真给出的时间分析结果表明,在上游估计模块提供数据的假设下,该算法可部署于自动驾驶车辆的实时控制框架中。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.04034,
  title  = {NMPC trajectory planner for urban autonomous driving},
  author = {Francesco Micheli and Mattia Bersani and Stefano Arrigoni and Francesco Braghin and Federico Cheli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.04034},
  year   = {2022}
}

备注

10 pages, 11 figures