面向自动驾驶的实时非线性MPC策略及整车验证
系统与控制
2022-12-16 v3 系统与控制
摘要
本文介绍了在福特Focus道路车辆上用于自动驾驶应用的嵌入式最优控制策略的开发与部署。非线性模型预测控制（NMPC）被设计并部署于具有硬实时约束的系统上。我们展示了适用于驾驶任务的序列二次规划（SQP）优化求解器的特性。重要的是，所设计算法基于标准汽车XiL开发周期进行验证：具有高保真车辆动力学的模型在环（MiL）、具有车辆执行与嵌入式平台的硬件在环（HiL），以及整车-硬件在环（VeHiL）。自动驾驶环境包含虚拟仿真与物理试验场赛道。NMPC算法与最优控制问题公式通过可部署的C代码经代码生成微调，以兼容目标嵌入式工具链。最后，所开发系统应用于城市/高速公路高速下的自主避撞、轨迹跟踪与变道，以及停车环境下的低速场景。
引用
@article{arxiv.2110.03349,
title = {Real-time Nonlinear MPC Strategy with Full Vehicle Validation for Autonomous Driving},
author = {Jean Pierre Allamaa and Petr Listov and Herman Van der Auweraer and Colin Jones and Tong Duy Son},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.03349},
year = {2022}
}
备注
This paper appears in the proceedings of the 2022 American Control Conference (ACC)