考慮參數估計的MPC 算法的商用車車道保持控制

趙崇欽 景暉 王剛 馮煥秦 劉夫云

摘 要： 設計了一種考慮參數估計的模型預測控制（MPC）算法的、智能輔助駕駛的商用車的車道保持算法，對于難以直接測量的質量和橫向速度進行估計。建立車輛動力學模型和狀態誤差方程，通過擴展Kalman 濾波（EKF）和遞推最小二乘法（RLS）分別對車輛的橫向速度、質量進行估計。基于估計得到的車輛參數，設計MPC 車道保持控制器。構建硬件在環（HIL）仿真平臺，設置不同的測試工況對車道保持算法進行了驗證。結果表明：與普通MPC 相比，在偏移回正工況中，車輛糾偏消耗的時間減少28.6%，并且超調量更小；高速路工況的橫向位置偏差的均方根誤差減小了4.2 cm。該方法提升了糾偏能力和跟蹤精度，降低了傳感器成本。

關鍵詞： 智能輔助駕駛；車道保持；參數估計；模型預測控制（MPC）；遞推最小二乘法（RLS）；擴展Kalman 濾波（EKF）

中圖分類號： U 461.6 文獻標識碼： A DOI： 10.3969/j.issn.1674-8484.2024.01.014