无人车辆轨迹规划与跟踪控制的统一建模方法

摘要：

无人车辆的轨迹规划与跟踪控制是实现自动驾驶的关键.轨迹规划与跟踪控制一般分为两个部分,即先根据车辆周边环境信息以及自车运动状态信息规划出参考轨迹,再依此轨迹来调节车辆纵横向输出以实现跟随控制.本文通过对无人车辆的轨迹规划与跟踪进行统一建模,基于行车环境势场建模与车辆动力学建模,利用模型预测控制中的优化算法来选择人工势场定义下的局部轨迹,生成最优的参考轨迹,并在实现轨迹规划的同时进行跟踪控制.通过CarSim与MATLAB/Simulink的联合仿真实验表明,该方法可在多种场景下实现无人车辆的动态避障.

关键词：人工势场、模型预测控制、轨迹规划、跟踪控制、无人车辆

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资助基金：国家重点研究发计划2018YFB0105004;国家自然科学基金51675390,U1764262;湖北省技术创新专项重大项目2016AAA007;清华大学汽车安全与节能国家重点实验室开发基金KF1807

在线出版日期：2019-05-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：799-807