基于改進智能駕駛員模型的車隊縱橫向協(xié)同控制

覃頻頻，張順鋒，吳鋒民，譚鴻運，黃俊明

(1. 廣西制造系統(tǒng)與先進制造技術重點實驗室, 廣西 南寧 530004； 2. 廣西大學 機械工程學院, 廣西 南寧 530004)

0 引言

智能網(wǎng)聯(lián)汽車作為智能交通領域的重要組成部分，近年來已成為國內外各大研究院和車企的研究熱點[1]。其中縱橫向協(xié)同控制是智能網(wǎng)聯(lián)汽車實現(xiàn)自動駕駛的關鍵技術之一[2]，由于車輛是高度非線性、強耦合的時變系統(tǒng)，獨立進行縱向或橫向控制將可能導致整車性能沖突，降低控制系統(tǒng)精度和安全性[3]。因此在保證行駛安全性、舒適性和平順性等前提下，如何有效利用車輛縱橫向關聯(lián)特性，實現(xiàn)對智能網(wǎng)聯(lián)汽車組成的車隊的縱橫向協(xié)調控制，還需要進一步研究。

Bayuwindra等[4]針對智能網(wǎng)聯(lián)車隊縱橫向協(xié)同控制設計了基于協(xié)同自適應巡航的縱橫向非線性控制器，該控制器通過雷達和Vehicle to Vehicle (V2V)獲取引導車輛速度和航向信息，實現(xiàn)車隊基于縱向安全距離的跟馳行駛，且能夠補償車隊中的急轉向行為。Chen等[5]提出了一種分層混合控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)高層根據(jù)周圍車輛狀態(tài)做出安全的駕駛行為決策，低層采用模型預測控制方法整合車輛縱向和橫向控制。Tork等[6]提出了一種基于改進的自適應神經(jīng)控制器的模型獨立控制方法，通過轉向角和扭矩的輸入實現(xiàn)了縱橫向運動的協(xié)同控制。梁藝瀟等[7]采用神經(jīng)網(wǎng)絡逆系統(tǒng)與內模控制器結合的解耦控制策略實現(xiàn)了汽車縱橫向運動之間的解耦，并通過反饋調節(jié)進一步提升控制系統(tǒng)性能，使其在各種輸入條件下都能良好跟蹤期望速度和橫擺角速度。……