无人驾驶汽车路径跟踪控制方法研究与实现

1 绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3论文主要研究内容

1.4本章小结

2 纯跟踪控制方法研究与改进

2.1经典纯跟踪控制理论

2.2曲率模糊补偿纯跟踪控制

2.2.1 经典纯跟踪控制问题分析

2.2.2 车辆二自由度模型分析改进

2.2.3 曲率模糊补偿纯跟踪控制方法

2.3仿真分析

2.4本章小结

3 模型预测控制方法研究与改进

3.1车辆运动学模型

3.2传统模型预测控制

3.2.1 线性模型预测控制简介

3.2.2 车辆模型线性化与输出预测

3.2.3 二次规划问题转换与求解

3.3基于最大相关熵准则的模型预测控制

3.3.1 传统MPC算法目标函数求解分析

3.3.2 基于最大相关熵准则的模型预测控制

3.4最大相关熵准则迭代求解

3.4.1 半二次函数转换

3.4.2 快速迭代求解算法

3.5仿真分析

3.5.1 传统模型预测控制仿真

3.5.2 基于最大相关准则的模型预测控制仿真

3.6本章小结

4 路径跟踪控制方法实车实现

4.1基于E70BEV的无人驾驶汽车总体系统

4.1.1 环境感知系统

4.1.2 导航与路径规划系统

4.1.3 运动控制系统

4.2无人驾驶路径跟踪横向控制系统设计

4.2.1 基于MIC7500的上层横向控制模块

4.2.2 基于STM32的底层横向控制模块

4.3基于ROS/C++的上层横向控制模块算法实车实现

4.3.1 期望路径数据解析

4.3.2上层横向控制算法实车实现

4.3.3 算法代码调试与稳定运行

4.4本章小节

5 实车试验结果及分析

5.1实车试验环境

5.2实车试验结果及分析

5.2.1 控制器A：曲率模糊补偿纯跟踪控制器

5.2.1 控制器B：模型预测控制器

5.3本章小节

6 结论与展望

6.1论文主要结论

6.2展望

参考文献

附录

致谢