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机械科学与技术2024年第09期:自动驾驶履带车辆的变曲率路径的跟踪控制策略研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:毛婷婷;薛金林;

单位:南京农业大学工学院;

摘要:为解决履带车辆在变曲率路径下的跟踪精度低及传统单一的横向控制算法无法有效协调不同工况下的控制性能要求等问题,提出了一种基于LQR-MPC的最优速度规划混合横向控制方法。首先提出了一种最优速度规划策略(Optimal speed planning),并仿真验证有速度规划的横向控制算法控制精度提升了20%以上。通过对比模型预测控制(MPC)、最优线性二次型(LQR)的特性差异,进一步提出基于LQR-MPC的混合横向控制算法。结果表明:混合算法相比在单一算法,控制精度提升了44%以上,并减少了计算成本,实时性提升了38%以上,达到实时性与控制精度之间的平衡,最后通过增加模拟履带滑移干扰,发现混合控制算法具有一定鲁棒性。

关键词:路径跟踪;;横向控制;;速度规划;;最优二次型算法;;模型预测控制算法

基金资助:国家重点研发计划(2016YFD700904)