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机械科学与技术2024年第01期:改进的LQR横向路径跟踪控制器

来源:期刊VIP网 时间:


作者:马思群;王兆强;韩博;赵佳伟;

单位:上海工程技术大学机械与汽车工程学院;

摘要:路径跟踪在自动驾驶中起着至关重要的作用。为了保证控制器的实时性并提高路径跟踪控制器的稳定性和自适应性,提出了一种基于改进的LQR算法的横向路径控制策略。首先将汽车的动力学模型拆解为横向误差动力学模型,并以此模型设计了前馈+反馈的离散LQR控制器。然后采用模糊控制方法实时根据车辆状态调整LQR的权重系数。此外,为了降低控制器的计算量,设计了基于余弦相似度的更新机制。最后,通过Simulink-Carsim平台对改进的LQR控制器进行双移线路况测试。结果表明,该控制算法在跟踪精度和计算效率方面得到了较大的改善。

关键词:路径跟踪;;线性二次型调节器(LQR);;拉格朗日乘数法;;权重自适应控制;;余弦相似度

基金资助:国家自然科学基金项目(51505272)