连续工况下基于PID+LQR算法的自动驾驶车辆横纵向耦合控制

摘要：

为提高自动驾驶车辆的路径跟踪精度,针对自动驾驶车辆横纵向耦合控制问题,提出了带有前馈控制的PID+LQR联合控制策略.首先,利用二自由度车辆动力学模型构建路径跟踪误差状态方程,制定横纵向控制流程.随后,设计了用于横向控制的线性二次型调节(linear quadratic regulator,LQR)控制策略和用于纵向控制的比例积分微分(proportional integral differential,PID)控制策略,将横纵向控制器进行整合,使得车辆在接收到决策规划系统给出的期望指令后可以进行跟踪行驶.借助CarSim和MATLAB/Simulink联合仿真平台,在连续工况下对该控制策略进行测试.结果表明,提出的横纵向耦合控制策略可控制车辆沿着规划的轨迹行驶,且可将跟踪误差控制在理想的范围内.

关键词：自动驾驶车辆、横向控制、纵向控制、PID、LQR、耦合控制

所属期刊栏目：22

分类号：U471.1

资助基金：国家工程技术研究中心项目;荆州市科技计划

在线出版日期：2022-12-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：13490-13496