【文献05】高速无人驾驶车辆最优运动规划与控制的动力学建模分析

参考：

刘凯, 龚建伟, 陈舒平, et al. 高速无人驾驶车辆最优运动规划与控制的动力学建模分析[J]. 机械工程学报, 2018, 54(14):141-151.

https://drive.wps.cn/view/p/28800163969?from=docs&source=docsWeb

 

 

1.2变步长的模型离散化方法

此模型离散方法将整个预测时域分成两部分，即在第一部分使用短步长ts进行离散来保证离散后模型的精度：在第二部分使用较长的步长tl进行离散，在合理的模型精度和计算量下实现较长的预测时域。设整个预测时域为ⅣD，并在第M步分成短步长离散和长步长离散两个部分。

 

2高速车辆的安全行驶约束

2.1车辆滑移约束

2．2车辆侧倾约束

速车辆侧倾危险主动规避的挑战在于侧倾开始发生的时刻难以预测，特别是存在复杂地形特征时的车辆侧倾预测。考虑到高速车辆的动态特性，本文选择车辆侧倾时的零力矩点作为预防车辆侧翻危险的约束条件。

2.3道路环境约束

路环境对高速车辆的约束主要表现为车辆轨迹必须保持在给定的可行区域内，并满足无碰撞的要求。其中，通过在生成可行区域时考虑障碍物的
影响，可以实现高速车辆避障的功能。本文将道路环境对车辆轨迹的约束表示为一系列横向偏差阈值的组合，如图6所示。

 

3 最优运动规划与控制

本文使用CVXGEN等生成针对二次型优化问题式(23)的求解器，得到前轮偏角的最优控制序列。