基于自适应势场的车辆避撞轨迹规划与跟踪控制

作     者：何庆 徐月云 边有钢 秦洪懋 韩子睿 He Qing;Xu Yueyun;Bian Yougang;Qin Hongmao;Han Zirui

作者机构：上海极氪蓝色新能源技术有限公司上海200000 湖南大学整车先进设计制造技术全国重点实验室长沙410082 国汽(北京)智能网联汽车研究院有限公司北京100176 湖南大学无锡智能控制研究院无锡214115 

出 版 物：《汽车技术》 (Automobile Technology)

年 卷 期：2024年第10期

页      面：8-19页

核心收录：

学科分类：082304[工学-载运工具运用工程] 08[工学] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52272415,52372411) 中国科协青年人才托举工程项目(2022QNRC001) 湖南省自然科学基金项目(2022JJ40059,2023JJ10008) 

主　　题：自动驾驶车辆 避撞控制 模型预测控制 势场函数 

摘      要：为了保证避撞过程中车辆的安全性和横摆稳定性,提出了一种基于自适应势场的车辆避撞轨迹规划与跟踪控制方法。首先,建立车辆点质量模型并设计自适应势场函数,通过构造非线性模型预测控制问题,求解局部最优轨迹;其次,深入分析了车辆的横摆稳定性能,同时,根据构造相平面约束和间接约束,设计基于模型预测控制的轨迹跟踪控制器,实现局部最优轨迹跟踪;最后,通过CarSim和Simulink联合仿真,验证了所提出方法能够避免车辆碰撞,同时提升车辆的横摆稳定性能,并经过实车测试进一步证明了该方法的实时性和有效性。