宋吉超 周成才 宋卓宇

摘要：在智能车辆的自动驾驶系统中，需要采用合适的控制算法，控制自动驾驶车辆沿预先规划的轨迹运行。本文基于车辆的运动学模型，分析了自动驾驶车辆轨迹跟踪控制的纯跟踪算法（Pure Pursuit）。通过纯跟踪算法控制车辆后轮的运动轨迹，实现了调整车辆当前位置与规划轨迹之间的偏差，从而使车辆达到了跟踪预设轨迹的效果。并且分析了车辆跟踪过程中，速度调节系数对跟踪效果的影响，验证了纯跟踪算法的有效性与精确性。

Abstract： In the automatic driving system of intelligent vehicle， it is necessary to adopt appropriate control algorithm to control the automatic driving vehicle along the pre-planned trajectory line. Based on the vehicle kinematics model， this paper analyzes Pure Pursuit algorithm for trajectory tracking control of autonomous vehicle. By using the Pure Pursuit algorithm for trajectory tracking control of autonomous vehicle. By using the Pure Pursuit algorithm to control the trajectory of the rear wheel of the vehicle， the deviation between the current position of the vehicle and the planned trajectory can be adjusted， so that the vehicle can track the preset trajectory. In addition， the influence of the speed adjustment coefficient on the tracking effect in the process of vehicle tracking is analyzed， and the effectiveness and accuracy of the Pure Pursuit algorithm are verified.

关键词：自动驾驶;轨迹跟踪;纯跟踪算法;物联网技术

Key words： automatic driving;trajectory tracking;pure pursuit algorithm;internet of things technology

中图分类号：U461.1                                   文献标识码：A                                  文章編号：1674-957X（2021）23-0215-02

0  引言

智能车辆的自动驾驶系统是一项集成多学科复杂技术，该系统通常采用定位-感知-规划-决策-控制这一技术路线来完成相关任务。自诞生以来，自动驾驶被认为是解决道路安全事故、交通拥堵等问题的良好方案。特别是近几年，随着新能源汽车及物联网技术的普及，自动驾驶车辆成为汽车行业大力发展的新方向。毫不夸张的说，具有自动驾驶功能的智能车辆是未来工业界最大的风口之一。

1  车辆运动学模型

要控制车辆的运动，首先要对车辆的运动建立数字化模型，模型建立的越准确，对车辆运动的描述越准确，对车辆的跟踪控制的效果就越好。除了真实反映车辆特性外，建立的模型也应该尽可能的简单易用。车辆模型一般分为运动学和动力学模型。其中车辆运动学模型把车辆完全视为刚体，主要考虑车辆的位姿、速度、前轮转角等的关系，不考虑任何力的影响。……