用于自動駕駛車輛避障控制的非凸函數(shù)控制算法

開發(fā)了一種用于自動駕駛汽車中自適應(yīng)巡航控制的非線性非凸函數(shù)控制算法。具有該控制算法控制器的主要目標(biāo)是跟蹤所行駛道路的中心線，同時(shí)還需避開障礙物。該控制算法采用外循環(huán)非線性模型預(yù)測控制器，內(nèi)循環(huán)則是基于最佳預(yù)測距離的簡單線性反饋控制器，并根據(jù)簡化的車輛模型來生成具有無碰撞軌跡的合成輸入。該算法還通過使用延拓法和廣義最小殘差法來進(jìn)行求解優(yōu)化，克服了常規(guī)方法的有關(guān)限制條件。通過仿真結(jié)果驗(yàn)證了該算法的有效性，并通過縮放車輛模型來強(qiáng)化試驗(yàn)結(jié)果的可見性。

提出的用于自動駕駛汽車中自適應(yīng)巡航控制算法使用了基于簡化系統(tǒng)的非線性非凸模型預(yù)測控制，來規(guī)劃理想軌跡并計(jì)算最優(yōu)輸入。使用具有預(yù)測信息的內(nèi)環(huán)線性控制器來補(bǔ)償外環(huán)非線性模型預(yù)測控制器中的簡單動態(tài)所造成的誤差。該控制方法使用曲線參考系統(tǒng)，并且在優(yōu)化過程中考慮到障礙物。因此，其優(yōu)化被簡化成動態(tài)非線性非凸函數(shù)優(yōu)化。該控制算法是基于最小原理的全局最優(yōu)條件來實(shí)現(xiàn)解決方案的。此外，所提出的控制邏輯是明確的，它保證了實(shí)時(shí)操作運(yùn)行的可行性。并且，所提出的控制邏輯方法已經(jīng)在車輛試驗(yàn)設(shè)施上成功測試，并取得顯著的成果。

刊名：IEEE Transactions on Control Systems Technology（英）

刊期：2017年第2期

作者：Rosolia Ugo et al

編譯：陳少帥