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自动驾驶车辆轨迹跟踪横向偏差影响因素研究

2021-12-31胡正云宋晓华卢从娟蒙志强

安徽理工大学学报(自然科学版) 2021年5期

胡正云,宋晓华,卢从娟,蒙志强

(1.安徽交通职业技术学院汽车与机械工程系,安徽 合肥 230051;2. 西安工业大学电子信息工程学院, 陕西 西安 710021;3.重庆交通大学机电与车辆工程学院,重庆 400074)

随着信息技术和控制技术的发展,新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起,智能汽车已成为汽车产业发展的战略方向。发展智能汽车是解决汽车社会面临的交通安全、道路拥堵、能源消耗、环境污染等问题的重要手段。车辆的横向轨迹跟踪偏差会受到众多因素影响,如环境不确定性和控制算法参数等,掌握不同因素的影响规律有助于提高轨迹跟踪精度。因此,开展车辆轨迹跟踪算法误差影响因素的研究对智能车辆驾驶技术的发展具有重要的理论意义和实际工程价值。

轨迹跟踪技术主要指的是车辆的横向控制,使车辆能够按照设定轨迹行驶。轨迹跟踪的精确性直接影响自动驾驶车辆的性能。目前,国内外学者已经在车辆轨迹跟踪算法精确性方面开展了大量的研究工作。车辆轨迹跟踪算法最初采用经典的PID控制为基础,并以改进的控制器作为轨迹跟踪控制器,这类控制器跟踪精度较好,但对工况的适应性较差。文献[8]采用改进的有限时间最优预瞄横向控制器,横向偏差较小,但预瞄时间选取过程较为复杂。近几年来,基于最优控制的模型预测控制被广泛应用于车辆轨迹跟踪问题,文献[9]采用模型预测控制的方法设计了车辆轨迹跟踪控制器,实现了对换道路径、“8”字形路径和曲线道路的快速而稳定的跟踪。……

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