自動駕駛汽車橫向和縱向控制算法

（Coupled Longitudinal and Lateral Control for an Autonomous Vehicle Dynamics Modeled Using a Robotics Formalism）

本文介紹了自動駕駛車輛的建模及控制。提出了一個自動駕駛車輛的縱向和橫向動力耦合控制算法。該控制是利用Lyapunov函數實現的，旨在保證對參考軌跡的精確跟蹤，特別是在耦合的縱向和橫向動力學中，例如車道變換，避障控制以及在緊急駕駛情況下的車道保持和轉向控制。該控制基于機器人形式主義的算法，對車輛進行控制。它將車輛視為一個多體多鉸鏈系統，并使用改進的Denavit Hartenberg（DH）建模方法對車輛進行建模。然后使用Newton-Euler算法來計算車輛的直接動力學模型?？刂扑惴ǖ哪繕耸谴_保任何時間變化操縱的參考軌跡的精確跟蹤。跟蹤目標是通過控制車輛的縱向速度和橫向位移來進行實現。

該模型使用Scaner-Studio模擬器進行驗證，是比較有效的。此外，在此模型的基礎上，開發了一種用于橫向和縱向動力學的耦合控制算法。該控制算法使用Heudiasyc實驗室車輛收集的實驗數據進行驗證。對參數不確定性控制的魯棒性進行了研究，結果表明，即使在所研究參數的不確定度為±30%的情況下，該控制算法也是有效的。還研究了它對較強非線性的魯棒性，即使在穩定的極限情況下，控制算法也表現出良好的性能。短期的希望是驗證自動駕駛車輛的控制算法，而長遠的希望將是一個規劃模塊的發展，這將產生一個安全和可行的控制軌跡。