非结构化场景下全线控电动汽车的规划与跟踪控制
系统与控制
2023-01-10 v1 系统与控制
摘要
采用 X-by-wire 技术的全线控电动汽车（FDWEV）可实现每个车轮的独立驱动、制动与转向，为自动驾驶技术提供了良好的应用平台。其中，路径规划与跟踪控制是自动驾驶的关键组成部分。然而，针对 FDWEV 在复杂非结构化场景中综合设计集成车辆路径规划的鲁棒控制算法具有挑战性。针对上述问题，本文首先提出人工势场（APF）方法，用于在有不同静态障碍物的规定停车场内进行路径规划以生成参考路径信息，其中结合运动学与动力学约束进行了速度规划。其次，提出了两种基于横向动力学模型的跟踪控制方法——曲率计算（基于 CC）方法与模型预测控制（基于 MPC）方法，以在不同行驶条件下跟踪期望路径，其中基于模糊控制理论设计了具有可变预瞄距离的驾驶员前视行为模型。在存在障碍物的情况下进行了 CarSim-AMESim-Simulink 联合仿真。仿真结果表明，所提出的两种控制方法对多种行驶场景均有效，且基于 MPC 的路径跟踪控制器提升了动态跟踪性能，并在高动态行驶条件下保证了良好的操纵性。
引用
@article{arxiv.2301.02753,
title = {Planning and Tracking Control of Full Drive-by-Wire Electric Vehicles in Unstructured Scenario},
author = {Guoying Chen and Min Hua and Wei Liu and Jinhai Wang and Shunhui Song and Changsheng Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.02753},
year = {2023}
}