基于自适应MPC的拖拉机路径跟踪控制方法

针对传统模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)无法适应拖拉机田间作业工况复杂性的问题,提出了一种基于自适应时域MPC的路径跟踪控制算法。首先,基于拖拉机运动学建立线性时变车辆误差模型;然后,根据拖拉机实时速度和参考路径曲率,利用模糊控制算法确定当前最优预测时域和控制时域;最后,结合MPC算法控制拖拉机跟踪预先设置好的参考路径。实车试验表明:拖拉机路径跟踪横向误差绝对值均值<0.03 m,直线段横向误差绝对值<0.07m,曲线段横向误差绝对值<0.15m,且路径跟踪控制器能够保证拖拉机在5s以内准确、快速地跟踪预先设置的参考路径。