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题名智能汽车自适应工况路径跟踪控制
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作者
李旭阳
许鸣珠
韩刚
陈旭升
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机构
石家庄铁道大学机械工程学院
石家庄荣信科技有限公司
沈阳铁路局沈阳工务段
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出处
《中国测试》
CAS
北大核心
2024年第9期37-45,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(U22A20246)。
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文摘
为解决车辆在不同路面附着系数和曲率条件下跟踪精度问题,提出一种汽车自适应工况路径跟踪控制器。首先,基于三自由度车辆动力学模型建立模型预测控制构架,利用Dugoff轮胎模型结合容积卡尔曼滤波算法估算出路面附着系数,根据车辆操作稳定性评价指标拟合路面附着系数与最优车速曲线;根据不同的车速和曲率,利用蚁群算法优化得到不同工况下最优预测时域和控制时域,设计一种自适应参数时域的MPC控制器。在Carsim/Simulink中进行仿真实验,结果表明:自适应参数时域的MPC控制器在不同工况下会采取合适的时域参数,与传统MPC控制器相比,在路面附着系数和道路曲率变化的路径跟踪中,最大侧向偏差缩小71%,最大横摆角误差缩小84.5%,最大质心侧偏角缩小23%。可见,该文设计的自适应时域参数控制器更稳定,跟踪效果更好。
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关键词
路径跟踪
模型预测控制
路面附着系数估计
蚁群算法
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Keywords
path tracking
model predictive control
estimation of road adhesion coefficient
ant colony algorithm
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分类号
U461.6
[机械工程—车辆工程]
TB9
[机械工程—测试计量技术及仪器]
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