2023年5月May2023第44卷第3期Vol．44No．3doi:10．3969/j．issn．1671－7775．2023．03．004开放科学(资源服务)标识码(OSID):无人驾驶汽车路面自适应MPC轨迹跟踪控制郭盼1，于蕾艳2(1．清华大学机械工程系，北京100084;2．中国石油大学(华东)机电工程学院，山东青岛266580)摘要:针对无人驾驶汽车轨迹跟踪工况范围狭窄、评价方法片面和路面自适应控制不足等问题，研究全车速和全道路附着系数工况轨迹跟踪精度和行驶安全性．提出路面自适应的多约束模型预测控制，由车辆3自由度非线性动力学模型得到离散化线性时变预测模型，根据传感器检测的道路附着系数实现路面自适应的车速范围匹配，制定车速增量约束条件．融合CarSim和Matlab软件进行研究，得到路径跟踪误差、侧向加速度、质心侧偏角、前轮侧偏角最大值和标准差随车速和道路附着系数变化的规律;结合轮胎侧偏机理评价行驶安全性，划分全工况轨迹跟踪稳定区和失稳区．结果表明:根据道路附着系数自适应调节车速大小，汽车在全工况下，轨迹跟踪精度较高，行驶安全性较好．关键词:无人驾驶汽车;轨迹跟踪;模型预测控制;全工况;工况匹配;路面自适应中图分类号:U461文献标志码:A文章编号:1671－7775(2023)03－0270－06引文格式:郭盼，于蕾艳．无人驾驶汽车路面自适应MPC轨迹跟踪控制［J］．江苏大学学报(自然科学版)，2023，44(3):270－275，323．收稿日期:2021－08－05基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(19CX02019A);中国石油大学(华东)研究生教育教学改革项目(YJG2019025)作者简介:郭盼(1999—)，男，湖北天门人，硕士研究生(gp2021@foxmail．com)，主要从事车辆动力学与控制的研究．于蕾艳(1980—)，女，山东烟台人，副教授(spring_1980@163．com)，主要从事汽车动力学与控制、智能汽车的研究．TrajectorytrackingcontrolofdriverlessvehiclebasedonroadadaptivemodelpredictivecontrolGUOPan1，YULeiyan2(1．DepartmentofMechanicalEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China;2．SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，ChinaUniversityofPetroleum(EastChina)，Qingdao，Shandong266580，China)Abstract:Tosolvetheproblemsofnarrowdrivingconditionrange，partialevaluationmethodandinsufficientroadadaptivecontroloftrajectorytracking，thetrajectorytrackingaccuracyanddrivingsafetyunderfullspeedandfullroadadhesioncoefficientwereinvestigated．Inthe...
