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摘要
横摆稳定性和轨迹跟踪性能对无人车至关重要。为此，提出一种基于模型预测控制的轨迹跟踪控制器，将考虑瞬时极限性能的稳定性判据添加到控制器约束中，并且利用性能驱动的方式对控制器的参数进行优化。首先根据车辆3自由度动力学模型建立横摆角速度-质心侧偏角相平面，分析前轮转角对相平面平衡点的影响，通过建立相平面的等倾几何曲线，分析车辆的稳定性特征，设计出基于包络线的横摆稳定性判据。然后将模型预测控制器的代价函数参数化，根据性能目标设计特定场景的全局代价作为评价函数，利用贝叶斯优化进行预测时域和代价函数权重两类参数的优化，实现目标任务全局性能最优。仿真和实车试验表明，所提算法在保证车辆稳定的前提下，发挥了车辆的动力学极限，采用的贝叶斯优化方法对轨迹跟踪模型预测控制器的参数进行了优化，实现了轨迹跟踪性能的提高。
- 出版日期2022
- 单位北京理工大学
