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机械科学与技术2026年第01期:四轮独立驱动电动汽车路径规划与跟踪控制研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:黄剑龙;王旭东;高银;刘瀚蔚;

单位:重庆工商大学机械工程学院;重庆工商大学制造装备机构设计与控制重点实验室;

摘要:针对四轮独立驱动电动汽车的实时路径规划与稳定性跟踪控制问题,基于改进的快速随机搜索树(RRT)路径规划算法与前馈/模糊比例积分微分(FPID)控制算法,提出了一种独立电驱汽车路径规划与跟踪控制的系统框架。首先,采用目标导航优化、加速优化采样及路径平滑处理等策略对传统的RRT算法进行改进,保证所规划的路径满足汽车运动学约束、无碰撞,且曲率连续;其次,在传统动力学的基础上,结合模糊控制理论与前馈控制机理,设计了一种横纵向协同控制器来跟踪所规划的参考路径,并设计跟踪稳定性评价指标;最后,进行联合仿真与实车试验,实现所设控制器对期望路径的稳定跟踪。通过不同工况的实验结果表明,该控制器在中低速下具有良好的跟踪控制效果及稳定性。

关键词:路径规划;;改进的RRT算法;;跟踪控制;;模糊PID;;稳定性

基金资助:重庆市自然科学基金项目(cstc2020jcyj-msxmX0803);; 重庆市教委科学技术研究项目(KJQN202100824);; 重庆市研究生科研创新项目(CYS22620)