采用极点配置的自动驾驶汽车换道路径规划与跟踪控制

张家旭; 张振兆; 赵健; 王欣志; 范天昕

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采用极点配置的自动驾驶汽车换道路径规划与跟踪控制

更新时间：2025-07-09

- 采用极点配置的自动驾驶汽车换道路径规划与跟踪控制
- 暂无标题
- 西安交通大学学报 2020年第10期页码：160-167
- 作者机构：
  
  1. 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室
  2. 中国第一汽车集团有限公司智能网联研发院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目（51775235）
- DOI：
  中图分类号： U463.6
- 纸质出版：2020
- 稿件说明：
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张家旭, 张振兆, 赵健, 等. 采用极点配置的自动驾驶汽车换道路径规划与跟踪控制[J]. 西安交通大学学报, 2020,(10):160-167.
张家旭, 张振兆, 赵健, 等. 采用极点配置的自动驾驶汽车换道路径规划与跟踪控制[J]. 西安交通大学学报, 2020,(10):160-167. DOI：

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摘要

针对自动驾驶汽车高速行驶过程中切换道路避让障碍物工况

提出了一种基于三次多项式曲线的路径规划算法和一种基于线性矩阵不等式区域极点配置方法的路径跟踪控制策略。首先

将汽车换道避让路径分解成几何形状相同的4段路径

采用三次多项式曲线规划出满足汽车运动学和动力学约束的第一段路径

并通过对第一段路径进行平移、翻转和旋转操作得到后3段路径

以及实现4段路径的平滑连接;然后

基于线性二自由度汽车动力学模型建立能够充分表征轮胎侧偏刚度不确定性的汽车换道避让路径跟踪控制模型

并采用线性矩阵不等式区域极点配置方法设计具有"前馈+反馈"控制结构的汽车换道避让路径跟踪控制策略

使闭环系统的极点配置在期望的位置上

保证闭环系统具有良好的动态和稳态性能。仿真实验结果表明:所提出的方法可将汽车驶离本车道时的纵向延迟距离由4.3m减小到2.3m

并且将汽车靠近目标车道时的最大侧向超调量由0.21m减小到0.004m

呈现出更好的动态和稳态性能。

Abstract

关键词

Keywords

references

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