智能车辆路径跟踪控制

汽车稳态运动时的原理carsim&simulink联合仿真仿真结果与模型

汽车稳态运动时的原理

这个其实也是属于车道保持系统。

本次分享主要是根据先前做的预瞄驾驶员模型来做的，依据汽车二自由度车辆模型，假设汽车做稳态行驶，在汽车理论中，汽车做稳态行驶可以把车看成做匀速圆周运动，匀速圆周运动的话，高中知识可知，那么汽车的角速度wr就不变;依据恒定横摆角速度假设，搭建基于方向盘转角的驾驶员模型，汽车二自由度模型如下：

依据恒定横摆角速度假设理论：在单点预瞄驾驶员模型的基础上引入一个简单的滑膜控制：单点+滑膜控制方法=控制方向盘转角。

单点预瞄设置预瞄距离：因为车速与预瞄距离是直接相关的，可以建立预瞄距离和车速相关的函数关系。滑膜控制器的设计需要有偏差才行，而且滑模面s的设计在决策方向盘转角的。这里偏差E=wd-wr设计滑模面。

carsim&simulink联合仿真

联合carsim和simulink进行仿真，carsim输出变量到simulink,simulink接收数据依据搭建的模型仿真。

仿真结果与模型

这里查看的是用carsim设置内部第二个预瞄点设置在车辆质心处，就可以直接看到车辆偏移目标路径的偏差：这里设置的路径为五次多项式换道轨迹，期刊论文选择的比较多的换道路径，也可以换成双移线路径等。要注意的是，设置的路径和实际生活中路径不太一样，因为稳态运动的驾驶员模型，跟踪参考轨迹是结合路径几何信息来决定方向盘转向的，与真实双车道单向行驶的城市道路或者高速公路不一样。

可以看到设置恒定车速为80km/h的速度，无制动，挡位选择AT All Gears

仿真时间为20s。

可以看到质心侧偏误差，速度为80km/h的时候，跟踪路径侧向偏差可以保持在0.1m之内，跟踪车道中心线。效果还是非常的好的。

感兴趣的下载链接见资源。