周达，伟利国，袁玉龙，陆一乔

（1.中国农业机械化科学研究院集团有限公司，北京 100083；2.中国中元国际工程有限公司，北京 100089）

目前较为常用的路径追踪方法有：比例积分微分（proportional-integral-derivative，PID）方法、纯追踪方法、模糊控制方法、模型预测控制（model predictive control，MPC）方法等[1-2]。PID方法在控制领域应用广泛，该方法不需要准确的控制对象的数学模型，实现较为简单，且通常具有良好的控制效果。然而，PID方法的调参过程较为繁琐，且对于外部干扰的适应性不足[3]。纯追踪方法是另一种简便有效的路径追踪方法，其核心是连接车辆的后轴中点与预瞄点，并通过几何方法确定航向偏角，进而计算出转向角[4]。该方法在中低速车辆中应用广泛，具有较好的效果。模糊控制方法不需要精确的车辆运动学模型，可以将人类现有的经验转化为模糊规则，进而通过模糊推理计算转向角。对于一些系统模型复杂且已有较为成熟的人工控制经验时，模糊控制方法较为经济高效[5]。MPC方法则考虑了车辆运动学或动力学模型，将转向角作为控制量，根据当前的位姿及对一定时间内的车辆运动趋势进行预测，从而建立车辆实际行走轨迹与目标路径间偏差的数学模型，通过优化的方法求解出最优的一组控制量。当车辆运动学或动力学模型已知时，MPC方法可以获得较好的控制效果[6]。

本文针对拖挂大载荷机组设备的特种车高精度路径跟踪问题，将纯追踪算法和积分控制算法有机结合，提出了一种离散路径跟踪方法。……