姜立标，洪 顺

(华南理工大学机械与汽车工程学院，广东 广州 510640)

随着计算机技术的快速发展和对驾驶安全要求的提高[1]，智能车辆控制的研究获得了广泛的关注，其中路径跟踪控制是智能车辆控制的重要组成部分，路径跟踪控制的好坏直接关系到智能车辆控制的效果[2]。路径跟踪控制常采用几何方法进行，如预瞄法、纯跟踪算法等，但是由于车辆尺寸较大、运动情况复杂，受最小转弯半径等动力学条件的约束，传统的几何方法很难解决多约束问题[3-5]。现有的针对智能车辆行驶安全和行驶稳定性以及车辆路径跟踪精度的研究难以达到要求[6-8]，因此对路径跟踪精度和车辆行驶稳定性的研究具有十分重要的意义。本文建立了车辆简化模型，搭建了智能车辆三自由度动力学模型，构建了基于线性时变模型的智能车辆路径跟踪控制器，在MATLAB/Simulink与Carsim联合仿真平台上对车辆的各种运行工况进行仿真，分析不同工况下的路径跟踪效果，验证了该路径跟踪控制器的有效性。

1 车辆动力学模型

车辆模型的复杂度越高，计算时间越长，对计算机内存的消耗越大。为满足车辆目标路径跟踪的精度和实时性要求，在比较准确地描述车辆动力学特性的基础上尽可能对模型进行简化，故作出以下假设：不考虑车辆z轴方向的运动，且行驶路面平坦；不考虑悬架系统的影响；忽略车辆行驶过程中的载荷转移及自身转向系统的影响；仅考虑纯侧偏轮胎特性，同时不考虑轮胎非线性区。……