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融合道路曲率前馈的车辆横向控制策略
1
作者
林歆悠
金忠伟
唐云亮
《中国机械工程》
2025年第11期2774-2782,2791,共10页
针对自动驾驶汽车在道路大曲率弯道下跟踪精度不高的问题,聚焦于道路曲率对横向控制策略的影响,分别从车辆模型建模、横摆稳定性和时域优化三个角度对基于传统模型预测控制(MPC)算法的横向控制策略进行了改进优化。将道路曲率融入车辆模...
针对自动驾驶汽车在道路大曲率弯道下跟踪精度不高的问题,聚焦于道路曲率对横向控制策略的影响,分别从车辆模型建模、横摆稳定性和时域优化三个角度对基于传统模型预测控制(MPC)算法的横向控制策略进行了改进优化。将道路曲率融入车辆模型,建立了曲率前馈的误差动力学模型,并以此为基础设计了基于曲率前馈MPC算法的横向控制策略。然后在策略中添加了一个由横向车速和稳态横摆角速度组成的横摆稳定性约束来提高车辆在大曲率工况时的横摆稳定性。基于遗传算法建立了车速、道路曲率和时域三者之间的MAP图,以优化策略的预测时域和控制时域。进行了仿真分析,结果表明改进后的横向控制策略能够有效提高车辆的路径跟踪精度和横摆稳定性。最后,实车道路试验验证了曲率前馈MPC策略的有效性。
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关键词
曲率前馈
横向控制策略
车辆模型建模
横摆稳定性
时域优化
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职称材料
题名
融合道路曲率前馈的车辆横向控制策略
1
作者
林歆悠
金忠伟
唐云亮
机构
福州大学机械工程及自动化学院
出处
《中国机械工程》
2025年第11期2774-2782,2791,共10页
基金
国家自然科学基金(52272389
51505086)
+3 种基金
福建省自然科学基金(2020J01449)
载运工具与装备教育部重点实验室开放课题(KLCE2022-08)
四川省新能源汽车智能控制与仿真测试技术工程研究中心开放课题(XNYQ2022-001)
安徽工程大学检测技术与节能装置安徽省重点实验室开放研究基金(JCKJ2021A04)。
文摘
针对自动驾驶汽车在道路大曲率弯道下跟踪精度不高的问题,聚焦于道路曲率对横向控制策略的影响,分别从车辆模型建模、横摆稳定性和时域优化三个角度对基于传统模型预测控制(MPC)算法的横向控制策略进行了改进优化。将道路曲率融入车辆模型,建立了曲率前馈的误差动力学模型,并以此为基础设计了基于曲率前馈MPC算法的横向控制策略。然后在策略中添加了一个由横向车速和稳态横摆角速度组成的横摆稳定性约束来提高车辆在大曲率工况时的横摆稳定性。基于遗传算法建立了车速、道路曲率和时域三者之间的MAP图,以优化策略的预测时域和控制时域。进行了仿真分析,结果表明改进后的横向控制策略能够有效提高车辆的路径跟踪精度和横摆稳定性。最后,实车道路试验验证了曲率前馈MPC策略的有效性。
关键词
曲率前馈
横向控制策略
车辆模型建模
横摆稳定性
时域优化
Keywords
curvature feedforward
lateral control strategy
vehicle model modeling
yaw stability
time domain optimization
分类号
U463.6 [交通运输工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
融合道路曲率前馈的车辆横向控制策略
林歆悠
金忠伟
唐云亮
《中国机械工程》
2025
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