自主車路徑跟蹤控制中的參考輸入優(yōu)化與擾動補償技術研究.pdf

1、自主車擁有環(huán)境感知、動態(tài)決策和自主運動的能力，不論是在民用領域還是軍事領域，都有著廣泛的應用前景。本文以自主駕駛技術為研究背景，主要研究了其中的路徑跟蹤控制問題。在分析已有方法缺陷的基礎上，本文首先將路徑跟蹤控制問題描述為帶約束的優(yōu)化問題，重點改進了目標函數(shù)。由于期望跟蹤的道路并不能直接形成控制器的參考輸入，因此進一步將該問題分解為參考輸入的優(yōu)化和參考輸入的跟蹤兩步進行。由于路徑跟蹤控制器包括側(cè)向控制器和縱向控制器，因此上述兩步在側(cè)向和

2、縱向都有對應的問題。
　　本文研究了側(cè)向控制參考輸入即期望轉(zhuǎn)彎半徑的優(yōu)化問題，對其中基于控制空間搜索的最優(yōu)圓弧序列計算方法進行了深入的探討，主要研究解決了其中目標點的選取，搜索空間的縮減，自適應步長選擇等幾個實際問題。其次，為了跟蹤側(cè)向參考輸入，直接以最優(yōu)圓弧計算控制輸入的前饋分量，設計側(cè)向逆控制器，針對車輛運動過程中存在的擾動，利用輸出反饋估計不足轉(zhuǎn)向系數(shù)實時調(diào)整計算模型，達到擾動補償?shù)哪康?。研究了根?jù)最優(yōu)圓弧序列、與障礙物距離