李学鋆，陈小兵

(1.湖北汽车工业学院 汽车工程学院，湖北 十堰 442002；2.湖北汽车工业学院 汽车动力传动与电子控制湖北省重点实验室，湖北 十堰 442002)

0 引言

路径跟踪控制是自动驾驶车辆控制与决策的最终执行行为，其目的是为了保证车辆沿着预定轨迹行驶。偏航控制是路径跟踪过程中出现的复杂非线性控制问题。倪兰青等[1]以横摆角速度和横向误差距离为输入，控制车辆转向角，保证车辆对路径的实时跟踪。刘凯等[2]通过研究地形因素对车辆转向特性和稳定性的影响，建立了高速车辆的等效动力学模型，并提出一种变步长的模型离散化方法，以在车辆避障与操控稳定性发生冲突时优先保证车辆的无碰撞轨迹。王家恩等[3]利用期望横摆角速度与速度的关系，控制车辆换道跟踪控制。汪伟等[4]以侧向偏差和侧向偏差率为模糊控制器的输入，对车辆路径跟踪进行控制。汪选要等[5]基于模糊控制理论设计了车道偏离防避系统(Lane Departure Avoidance Systems, LDAS)人机共驾模糊控测器，纠正车辆偏航。除此之外，对于车辆偏航控制，还有PID(proportion integral differential)控制[6]、模糊控制(fuzzy logic controller)[7]、神经网络控制[8]等控制方法，这些控制方法是以单点预瞄理论[9]为基础，预瞄侧偏距离和车辆位姿角，最终调节车辆侧向位移，但未考虑车辆在回归点位姿角和预定轨迹回归点角度的重合，即车辆回归点的姿态角与规划轨迹的方向角度不重合，使得车辆需要二次甚至多次纠正才能回到预定轨迹。

本文通过对路径规划得到的曲线进行解耦处理，获取转向曲线，计算得到车辆在各点的预定转向角。……