基于改进MPC的无人车轨迹快速跟踪算法研究与实现
| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第9-20页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第9-10页 |
| 1.2 无人驾驶汽车轨迹跟踪控制算法概述 | 第10-18页 |
| 1.2.1 轨迹跟踪控制传统算法 | 第11页 |
| 1.2.2 模型预测控制算法概述 | 第11-18页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第18-20页 |
| 第二章 底盘和轮胎数学模型 | 第20-41页 |
| 2.1 底盘模型 | 第20-27页 |
| 2.1.1 自行车模型 | 第21-22页 |
| 2.1.2 平面四轮模型 | 第22-24页 |
| 2.1.3 增加悬架系统的8自由度车辆模型 | 第24-27页 |
| 2.2 轮胎模型 | 第27-35页 |
| 2.2.1 “魔术公式”轮胎模型 | 第27-30页 |
| 2.2.2 “刷子”轮胎模型 | 第30-33页 |
| 2.2.3 Burckhardt轮胎模型 | 第33-34页 |
| 2.2.4 线性轮胎模型 | 第34-35页 |
| 2.3 运动学模型 | 第35-39页 |
| 2.4 本章小结 | 第39-41页 |
| 第三章 基于运动学模型预测控制器设计 | 第41-48页 |
| 3.1 模型线性化 | 第41-43页 |
| 3.2 目标函数确定 | 第43-44页 |
| 3.3 QP转化及求解 | 第44-45页 |
| 3.4 模型预测控制系统的参数整定 | 第45-47页 |
| 3.4.1 预测时域和误差权矩阵 | 第46页 |
| 3.4.2 控制时域 | 第46-47页 |
| 3.4.3 控制权矩阵 | 第47页 |
| 3.5 本章总结 | 第47-48页 |
| 第四章 基于动力学模型预测控制器设计 | 第48-67页 |
| 4.1 车辆稳定性 | 第48-53页 |
| 4.1.1 面向无人驾驶汽车的车辆稳定性问题 | 第49页 |
| 4.1.2 二阶系统的非线性系统相平面分析法简介 | 第49-51页 |
| 4.1.3 基于车辆动力学模型的相平面设计 | 第51-53页 |
| 4.2 稳定性区域设计 | 第53-61页 |
| 4.2.1 安全行驶包线的定义 | 第58-61页 |
| 4.2.2 安全行驶包线的形变 | 第61页 |
| 4.3 控制策略设计 | 第61-66页 |
| 4.3.1 控制模型设计 | 第62-64页 |
| 4.3.2 行驶包线与MPC结合 | 第64-66页 |
| 4.4 实时MPC实现 | 第66页 |
| 4.5 本章总结 | 第66-67页 |
| 第五章 实验 | 第67-89页 |
| 5.1 仿真平台简介 | 第67-71页 |
| 5.1.1 carsim汽车系统仿真平台 | 第68-69页 |
| 5.1.2 联合仿真环境搭建 | 第69-70页 |
| 5.1.3 solver实时性检测 | 第70-71页 |
| 5.2 纯轨迹跟踪效果实验 | 第71-80页 |
| 5.2.1 一阶非连续折线轨迹跟踪实验 | 第72-74页 |
| 5.2.2 正弦曲线轨迹跟踪实验 | 第74-77页 |
| 5.2.3 实况环境下轨迹跟踪实验 | 第77-80页 |
| 5.3 车辆稳定性实验 | 第80-84页 |
| 5.4 无人驾驶汽车实车验证平台 | 第84-85页 |
| 5.5 驾驶汽车轨迹跟踪控制实车实验 | 第85-88页 |
| 5.6 本章总结 | 第88-89页 |
| 第六章 总结与展望 | 第89-90页 |
| 参考文献 | 第90-96页 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 | 第96-97页 |
| 致谢 | 第97页 |
