基于力驱动的智能汽车路径跟踪控制策略

作     者：姚强强 田颖 王圣渊 刘嘉琪 王承强 YAO Qiangqiang;TIAN Ying;WANG Shengyuan;LIU Jiaqi;WANG Chengqiang

作者机构：北京交通大学新能源汽车动力总成技术北京市重点实验室北京100044 

出 版 物：《华南理工大学学报（自然科学版）》 (Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition))

年 卷 期：2022年第50卷第2期

页      面：33-41,57页

核心收录：

学科分类：082304[工学-载运工具运用工程] 08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2017YFB0103701) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2019YJS159) 

主　　题：智能汽车 模型预测控制 侧倾稳定性 路径跟踪 力驱动 

摘      要：为提高高速大曲率工况下智能汽车的路径跟踪控制精度,保证车辆横摆稳定性和侧倾稳定性,提出基于最优前轮侧向力和附加横摆力矩协同的力驱动模型预测控制(MPC)路径跟踪控制策略。充分利用轮胎非线性动力学特性,提高控制器的响应性能,构建基于时变线性轮胎模型的路径跟踪控制系统状态空间方程,预测车辆状态信息。采用零点力矩法建立车辆侧倾稳定性约束条件,设计基于MPC的防侧倾路径跟踪控制器。CarSim与Matlab/Simulink联合仿真结果表明,该控制器在保证车辆横摆稳定性和侧倾稳定性的前提下,高速大曲率工况下的最大横向位置偏差和航向角偏差分别降低14.08%和4.80%,低附着高速变道工况下分别降低22.95%和16.77%,说明所提出的控制器可显著改善车辆路径跟踪效果。