智能车辆路径跟踪横向控制研究.pdf

文档介绍：２０２１年第 ３５卷第 ７期
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ） Ｖｏｌ．３５　Ｎｏ．７　２０２１
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８４２５（ｚ）．２０２１．０７．００７
　
智能车辆路径跟踪横向控制研究
张　涌，夏　雨，成海飞，黄林雄，赵奉奎，吕立亚
（南京林业大学 汽车与交通工程学院，南京　２１００３７）
摘　　　要：针对传统基于单一控制方法的车辆路径跟踪控制算法无法准确跟踪路径的缺点，
以智能车作为研究对象，提出基于预瞄控制和模糊滑模控制的车辆横向控制算法。基于智能车
在横向控制中的运动特性，建立横向和横摆两个自由度的车辆模型。针对传统基于反馈控制的
方法实时性差的缺点，通过建立预瞄模型来获取预瞄偏差，保证车辆在行驶中提前预估前方道
路环境信息，提高实时性。基于滑模和模糊控制，设计了智能车辆路径跟踪横向控制器。采用
由集成偏差组成的滑模切换函数及其微分作为控制器的输入，把对误差的控制转化为对滑模函
数的控制，保证了车辆转向时的稳定性。Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的仿真结果表明：智能车辆路径跟踪
横向控制器能够在曲率急剧变化的路段实现路径准确跟踪，满足车辆实际行驶要求。
关　键　词：智能车辆；路径跟踪；横向控制；滑模控制；模糊控制
中图分类号：ＴＭ９１２．９　　　　文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－８４２５（２０２１）０７－００５３－０９
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＬａｔｅｒａｌＣｏｎｔｒｏｌｏｆＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＶｅｈｉｃｌｅＰａｔｈＴｒａｃｋｉｎｇ
ＺＨＡＮＧＹｏｎｇ，ＸＩＡＹｕ，ＣＨＥＮＧＨａｉｆｅｉ，ＨＵＡＮＧＬｉｎｘｉｏｎｇ，
ＺＨＡＯＦｅｎｇｋｕｉ，ＬＹＵＬｉｙａ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅａｎｄＴｒａｆｆｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，
ＮａｎｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｔｈａｔｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｖｅｈｉｃｌｅｐａｔｈｔｒａｃｋｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄ
ｏｎｓｉｎｇｌｅｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｃａｎ’ｔｔｒａｃｋｔｈｅｐａｔｈａｃｃｕｒａｔｅｌｙ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｔａｋｅｓｔ