基于可拓控制的无人驾驶车辆路径跟踪研究.pdf

第 61 卷 第 7 期 农业装备与车辆工程 2023 年 7 月 Vol. 61 No. 7 AGRICULTURAL EQUIPMENT VEHICLE ENGINEERING July 2023 doi:10.3969/j.issn.1673-3142.2022.07.015 基于可拓控制的无人驾驶车辆路径跟踪研究 崔玉定，贺满川，熊豪杰，薛仁强 （430065湖北省武汉市武汉科技大学汽车与交通工程学院） [ 摘要 ] 为了提高无人驾驶车辆路径跟踪的精确性和稳定性，基于可拓控制原理设计了 2种控制策略可切换的路径 跟踪控制器。其中 ，初始偏差较大和低速时采用滑模控制策略 ，在充分保证跟踪精度时提高跟踪的实时性 ，高速 时则采用带有约束控制的模型预测控制策略以提高车辆行驶的稳定性。最后通过搭建 CarSim与 Simulink联合仿真 平台 ，在目标路径为双移线工况下进行不同车速的仿真。结果表明 ，所设计的可拓控制器能有效提高无人驾驶车 辆的路径跟踪精度和稳定性。 [ 关键词 ] 无人驾驶车辆 ；路径跟踪 ；滑模控制；模型预测控制 ；可拓控制 [ 中图分类号 ] U463.6；TP273 [ 文献标志码 ] A [ 文章编号 ] 1673-3142(2023)07-0070-06 引用格式：崔玉定 ,贺满川 , 熊豪杰 ,等 .基于可拓控制的无人驾驶车辆路径跟踪研究[J].农业装备与车辆工程 , 2023,61(7):70-75. Research on path tracking of unmanned vehicle based on extension control CUIYuding,HEManchuan,XIONGHaojie,XUERenqiang (CollegeofAutomotiveandTrafficEngineering,WuhanUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430065,Hubei,China) [Abstract]Inordertoimprovetheaccuracyandstabilityofunmannedvehiclepathtracking,twocontrolstrategyswitchingpathtracking controllersaredesignedbasedontheextensioncontrolprinciple.Amongthem,theslidingmodecontrolstrategyisadoptedwhenthe initialdeviationislargeandthespeedislow,andthereal-timetrackingisimprovedwhenthetrackingaccuracyisfullyguaranteed. Athighspeed,modelpredictivecontrolwithconstraintcontrolisusedtoimprovevehiclestability.Finally,aco-simulationplatformof CarSimandSimulinkisbuilttosimulatedifferentvehiclespeedsundertheconditionthatthetargetpathwasdoubleshifting.Theresults showthatthedesignedextensioncontrollercaneffectivelyimprovetheaccuracyandstabilityoftheunmannedvehiclepathtracking. [Key words]unmannedvehicl