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江苏建设工程交易中心网站,全网推广代运营,微信小程序云服务器价格,网站建设seo方案摘要#xff1a;随着自动驾驶技术的快速发展#xff0c;车辆路径跟踪控制已成为自动驾驶系统中的关键研究内容之一。针对自动驾驶车辆在已知参考轨迹条件下的路径跟踪问题#xff0c;本文基于车辆运动学自行车模型#xff0c;研究并实现了一种基于 Stanley 算法 的车辆路径…摘要随着自动驾驶技术的快速发展车辆路径跟踪控制已成为自动驾驶系统中的关键研究内容之一。针对自动驾驶车辆在已知参考轨迹条件下的路径跟踪问题本文基于车辆运动学自行车模型研究并实现了一种基于 Stanley 算法 的车辆路径跟踪控制方法。通过构建车辆与参考轨迹之间的横向误差和航向误差模型利用 Stanley 前轮反馈控制策略将航向误差项与横向误差引导项相结合实时计算车辆前轮转角实现车辆的横向路径跟踪控制。同时为保证车辆行驶速度的稳定性设计了基于比例控制的纵向速度控制器使车辆速度能够平稳跟踪给定目标速度。作者Bob(原创)项目概述路径跟踪控制是自动驾驶车辆运动控制系统中的关键问题之一。针对自动驾驶车辆在已知参考轨迹条件下的路径跟踪需求本文基于车辆运动学自行车模型研究并实现了一种基于 Stanley 算法 的车辆路径跟踪控制方法。首先根据离散参考轨迹点计算参考航向角并建立车辆相对于参考轨迹的横向误差和航向误差模型在此基础上采用 Stanley 前轮反馈控制策略将航向误差项与横向误差引导项相结合实时计算车辆前轮转角实现车辆横向路径跟踪控制。同时引入比例型纵向速度控制器使车辆纵向速度能够稳定跟踪目标速度。在 MATLAB 仿真环境下选取圆形轨迹和 S 型轨迹作为典型测试工况对所设计的路径跟踪控制算法进行仿真验证。仿真结果表明该方法能够有效抑制车辆在行驶过程中的横向跟踪误差使车辆轨迹平稳逼近参考路径并在不同轨迹条件下表现出较好的跟踪精度与稳定性。研究结果验证了 Stanley 控制算法在自动驾驶车辆路径跟踪控制中的有效性和工程可行性为自动驾驶车辆横向控制算法的研究与应用提供了参考。系统设计本系统基于车辆运动学自行车模型采用 Stanley 前轮反馈控制算法实现车辆路径跟踪控制并结合比例型纵向速度控制器在 MATLAB 仿真环境下完成自动驾驶车辆的轨迹跟踪与性能验证。图1 系统整体流程图硬件配置该系统硬件配置如上如果您的电脑配置低于下述规格运行速度可能会与本系统的存在差异请注意。表1 惠普(HP)暗影精灵10台式整机配置(系统硬件配置)软件环境对本实验所需的各类软件及工具的基本信息进行了清晰汇总。表2 系统软件配置(真实运行环境)运行展示运行Stanley.m图2 车辆在圆形轨迹下的路径跟踪效果由图可知采用 Stanley 控制算法后车辆实际行驶轨迹能够较好地贴合参考圆形轨迹整体跟踪误差较小表明该算法具有良好的路径跟踪性能。图3 横向跟踪误差与前轮转角随时间变化曲线仿真结果表明车辆横向误差在初始阶段出现一定振荡后逐渐收敛并保持稳定同时前轮转角趋于平稳说明系统具有较好的稳定性和收敛性。图4 参考航向角与车辆实际航向角对比由图可见车辆实际航向角能够快速跟随参考航向角变化趋势二者基本保持一致验证了 Stanley 算法在航向控制方面的有效性。