基于前馈-反馈的变权重路径跟踪控制方法

为改善纯追踪算法在车辆中低速时对曲率变化大的路径进行跟踪存在较大跟踪偏差的问题,提出一种基于前馈与反馈的变权重路径跟踪控制方法。前馈和反馈分别采用纯追踪算法与前轮反馈控制算法以求解前轮转角。采用模糊控制,以横向偏差与方向偏差为输入,权重因子为输出。据权重因子分配两前轮转角占比。将提出的控制方法与权重因子固定模型及引用文献的模型进行仿真对比,结果表明,该控制方法能有效改善路径跟踪性能。

路径跟踪控制算法仿真分析与试验验证

为探究车辆路径跟踪算法性能差异及适用性规律,分别构建基于预瞄的纯跟踪(PP)算法、前轮反馈控制算法和模型预测控制(MPC)算法的车辆模型,在圆环、蛇行和低、中、高速等工况下进行Simulink和CarSim联合仿真并分析横向控制效果。结果表明:PP算法预瞄距离越短,横向控制精度越高,但稳定性越弱,低速鲁棒性较好;前轮反馈控制算法在高速下具有更小的横向控制误差,且增益系数k影响控制精度;相较于前两者,MPC算法在不同速度下均具有良好的横向跟踪性能。最后,开展实车试验对比验证3种算法的跟踪性能,结果表明,在同一工况下,MPC算法具有更优的跟踪性能。