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ISSN1674-8484汽车安全与节能学报,第15卷第1期,2024年14/14
CN11-5904/UJAutomotiveSafetyandEnergy,Vol.15No.1,2024129—136
考虑参数估计的MPC算法的商用车车道保持控制
*
赵崇钦,景 晖,王 刚,冯焕秦,刘夫云
(桂林电子科技大学机电工程学院,桂林541004,中国)
设计了一种考虑参数估计的模型预测控制(MPC)算法的、智能辅助驾驶的商用车的车道保
摘要:
持算法,对于难以直接测量的质量和横向速度进行估计。建立车辆动力学模型和状态误差方程,通
过扩展Kalman滤波(EKF)和递推最小二乘法(RLS)分别对车辆的横向速度、质量进行估计。基于
估计得到的车辆参数,设计MPC车道保持控制器。构建硬件在环(HIL)仿真平台,设置不同的测
试工况对车道保持算法进行了验证。结果表明:与普通MPC相比,在偏移回正工况中,车辆纠偏消
耗的时间减少28.6%,并且超调量更小;高速路工况的横向位置偏差的均方根误差减小了4.2cm。该
方法提升了纠偏能力和跟踪精度,降低了传感器成本。
智能辅助驾驶;车道保持;参数估计;模型预测控制(MPC);递推最小二乘法(RLS);扩展
关键词:
Kalman滤波(EKF)
U461.6A
中图分类号:文献标识码:DOI:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.01.014
Lane-keepingcontrolforcommercialvehicleswithanMPC
algorithmconsideringparameterestimation
*
ZHAOChongqin,JINGHui,WANGGang,FENGHuanqin,LIUFuyun
(SchoolofMechanicalandElectricalEngineering,GuilinUniversityofElectronicTechnology,Guilin541004,China)
Abstract:Alane-keepingalgorithmwasdesignedwiththemodelpredictivecontrol(MPC)algorithmfor
commercialvehiclesequippedwithintelligentassisteddriving.Thisalgorithmtookaccountparameterestimation
andwascapableofestimatingmassandlateralvelocity,whichweredifficulttodirectlymeasure.Theextended
Kalmanfilter(EKF)andrecursiveleastsquares(RLS)wereusedtoestimatethelateralvelocityandthemassof
thevehicle,respectively.AnMPClane-keepingcontrollerb
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