基于收缩约束模型预测控制的无人车辆路径跟踪

doi:10.13195/j.kzyjc.2020.1239

	基于收缩约束模型预测控制的无人车辆路径跟踪
	王志文 1,3,4; 辛鹏 3,4; 孙洪涛 2; 王晓平 3,4
刊名	控制与决策
	2021-02-04
卷号	37 期号:03 页码:625-634
关键词	无人驾驶车辆软约束输入输出收缩约束模型预测控制避障路径跟踪
ISSN号	1001-0920
DOI	10.13195/j.kzyjc.2020.1239
英文摘要	针对存在有界扰动的非线性无人驾驶车辆避障过程中最优路径规划跟踪问题,本文提出一种基于预测时域内系统输入输出收缩约束（PIOCC）的模型预测控制（MPC）方法.首先在构建目标函数时,为扩大可行性解的范围引入软约束思想,将最优规划路径的跟随问题转化为对模型预测控制优化问题的求解.其次为避免短预测时域造成闭环系统发散而导致在约束条件限定下出现无可行性解的情况,采用预测时域内系统输入输出收缩约束的方法,设计模型预测控制器.然后基于Lyapunov稳定性理论证明本文所设计的模型预测闭环控制系统是渐近稳定的.最后通过仿真实例,验证了所提出基于PIOCC的控制策略在解决扩大可行解范围和避免闭环系统发散问题时的有效性,实现了无人驾驶车辆在路径跟踪时具有良好的快速性和稳定性.
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语种	中文
出版者	Northeast University
内容类型	期刊论文
源URL	[http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/147021]
专题	电气工程与信息工程学院
作者单位	1.. 兰州理工大学电气与控制工程国家级实验教学示范中心; 2.. 曲阜师范大学工学院 3.. 兰州理工大学电气工程与信息工程学院; 4.. 甘肃省工业过程先进控制重点实验室;
推荐引用方式 GB/T 7714	王志文,辛鹏,孙洪涛,等. 基于收缩约束模型预测控制的无人车辆路径跟踪[J]. 控制与决策,2021,37(03):625-634.
APA	王志文,辛鹏,孙洪涛,&王晓平.(2021).基于收缩约束模型预测控制的无人车辆路径跟踪.控制与决策,37(03),625-634.
MLA	王志文,et al."基于收缩约束模型预测控制的无人车辆路径跟踪".控制与决策 37.03(2021):625-634.